JP5243750B2 - Medical device guidance system, operating method, and method for creating a lookup table for use in medical device guidance system - Google Patents

Medical device guidance system, operating method, and method for creating a lookup table for use in medical device guidance system Download PDF

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Description

本発明は、体腔内を誘導されて移動する医療装置の位置を検出する位置検出機能を有する医療装置誘導システム、医療装置誘導方法および医療装置誘導システムで用いるルックアップテーブルの作成方法に関するものである。   The present invention relates to a medical device guidance system having a position detection function for detecting the position of a medical device guided and moved in a body cavity, a medical device guidance method, and a method for creating a lookup table used in the medical device guidance system. .

従来、被検体内の観察を行う医療装置の一つとして、カプセル型内視鏡等のカプセル型の医療装置が実用化されている。カプセル型内視鏡は、体腔内に導入され、体腔内を通過する際に、内蔵の撮像素子で所望の目的部位を撮像するものである。この際、撮像素子の撮像範囲(画角)が固定されているため、所望する観察対象部位が撮像範囲に入るようにカプセル型内視鏡の位置または向きを誘導制御する必要がある。このための誘導システムとして、例えば、特許文献1に示されるものがある。特許文献1によれば、磁石内蔵のカプセル型内視鏡の周囲6面を囲むように配置された誘導用コイルによる誘導用磁界を磁石に作用させてカプセル型内視鏡の位置および向きの制御を行うようにしている。   Conventionally, capsule medical devices such as capsule endoscopes have been put to practical use as one of medical devices for observing the inside of a subject. The capsule endoscope is introduced into a body cavity and images a desired target site with a built-in image sensor when passing through the body cavity. At this time, since the imaging range (angle of view) of the imaging device is fixed, it is necessary to perform guidance control on the position or orientation of the capsule endoscope so that a desired observation target region falls within the imaging range. An example of a guidance system for this purpose is disclosed in Patent Document 1. According to Patent Document 1, control of the position and orientation of a capsule endoscope is performed by causing a magnetic field for guidance by a guiding coil arranged so as to surround six surfaces of a capsule endoscope with a built-in magnet to act on the magnet. Like to do.

ここで、このような誘導制御を、所望通りに行うためには、カプセル型内視鏡の現在位置を正確に検出する位置検出装置が不可欠となる。このため、特許文献1では、カプセル型内視鏡の内部にコイルとコンデンサとからなるLC共振回路を備え、カプセル型内視鏡の位置検出範囲に向けて放射された磁界によってそのLC共振回路を共振させ、共振により新たに発生する特定周波数の磁界を、位置検出範囲の周囲に配置させた複数の磁界センサにより検出し、各磁界センサが検出した磁界強度からカプセル型内視鏡の位置を求めるようにしている。   Here, in order to perform such guidance control as desired, a position detection device that accurately detects the current position of the capsule endoscope is indispensable. For this reason, in Patent Document 1, an LC resonance circuit including a coil and a capacitor is provided inside a capsule endoscope, and the LC resonance circuit is provided by a magnetic field radiated toward the position detection range of the capsule endoscope. A magnetic field of a specific frequency newly generated by the resonance is detected by a plurality of magnetic field sensors arranged around the position detection range, and the position of the capsule endoscope is obtained from the magnetic field intensity detected by each magnetic field sensor. I am doing so.

また、特許文献2,3に示されるように、カプセル型内視鏡の位置検出範囲に向けて外部から放射された磁界を、カプセル型内視鏡に内蔵させた磁界センサで検出することによっても、カプセル型内視鏡の位置検出が可能である。   Also, as shown in Patent Documents 2 and 3, the magnetic field radiated from the outside toward the position detection range of the capsule endoscope can be detected by a magnetic field sensor built in the capsule endoscope. The position of the capsule endoscope can be detected.

これら特許文献1〜3等に示されるいずれの位置検出方式であっても、コイルが空間に作る磁界分布を理論上、計算できることを利用しているため、その磁界分布を乱す可能性がある導体、磁性体などが位置検出範囲内に存在することは望ましくない。   In any of the position detection methods shown in Patent Documents 1 to 3 and the like, a conductor that may disturb the magnetic field distribution is used because it uses the theoretical calculation of the magnetic field distribution that the coil creates in the space. In addition, it is not desirable that a magnetic body or the like exists in the position detection range.

そこで、特許文献2には、位置検出範囲に存在する妨害体などに渦電流が流れると位置検出の精度が低下するため、異なる周波数の磁界により渦電流の時定数を求めることでデータ補正する方法が開示されている。また、妨害体(シールド部材)による効果を計算、考慮した磁界分布を、LUT(ルックアップテーブル)に保持しておき、読み出す方法も開示されている。   Therefore, Patent Document 2 discloses a method for correcting data by obtaining time constants of eddy currents using magnetic fields of different frequencies, because the accuracy of position detection decreases when eddy currents flow through obstructions or the like existing in the position detection range. Is disclosed. Also disclosed is a method of reading out the magnetic field distribution in which the effect of the disturbing body (shield member) is calculated and taken into consideration in an LUT (Look Up Table).

国際公開第05/112733号パンフレットInternational Publication No. 05/112733 Pamphlet 米国特許第6493573号明細書US Pat. No. 6,493,573 特開2006−75533号公報JP 2006-75533 A

しかしながら、磁気誘導システム内で使用する磁気式の位置検出装置は、誘導用コイルからの誘導磁界の影響を受けるため、位置検出精度が悪化するという課題がある。例えば、特許文献1に示されるような位置検出装置が、磁気誘導システム内で動作する状況を考える。この場合、位置検出範囲の周囲にはカプセル型内視鏡に対して強力な誘導用磁界を発生させるために複数の誘導用コイルが配置される。ここで、誘導用コイルを駆動する駆動用アンプは、駆動時の電力損失を少なくするために、低い出力インピーダンスであることが多い。このため、位置検出装置から見れば、両端を短絡した複数のコイルが存在するのと等価であるため、磁気干渉を生じ、位置検出装置が必要とする磁界分布は周囲にコイルが存在しない状況とは大きく異なる。よって、誘導用コイルを通過する磁束により発生する起電力は、誘導用コイルと駆動部とからなる閉回路に誘導電流を流し、この誘導電流によって誘導用コイルから位置検出装置の磁界センサの位置に意図しない不要な磁界が発生してしまい、位置検出装置の磁界センサによる検出値が不正確となってしまう。   However, the magnetic position detection device used in the magnetic induction system is affected by the induction magnetic field from the induction coil, and there is a problem that the position detection accuracy deteriorates. For example, consider a situation in which a position detection device as disclosed in Patent Document 1 operates in a magnetic guidance system. In this case, a plurality of guiding coils are arranged around the position detection range in order to generate a strong guiding magnetic field for the capsule endoscope. Here, the driving amplifier that drives the induction coil often has a low output impedance in order to reduce power loss during driving. For this reason, from the viewpoint of the position detection device, this is equivalent to the presence of a plurality of coils whose both ends are short-circuited. Are very different. Therefore, the electromotive force generated by the magnetic flux passing through the induction coil causes an induction current to flow in a closed circuit composed of the induction coil and the drive unit, and this induction current causes the induction coil to move to the position of the magnetic field sensor of the position detection device. An unintended unnecessary magnetic field is generated, and the detection value by the magnetic field sensor of the position detection device becomes inaccurate.

また、特許文献2に示されるような磁界分布そのものをLUTから読み出す方式では、テーブルの目の粗さなどによって位置検出精度を保てない可能性が大きい。   Further, in the method of reading the magnetic field distribution itself from the LUT as disclosed in Patent Document 2, there is a high possibility that the position detection accuracy cannot be maintained due to the roughness of the table eyes.

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、カプセル型の医療装置の位置検出範囲の周囲に配置された誘導用コイル等に起因する不要な磁界の影響を受けない正確な位置検出を、少ない計算量で高速に行うことができる医療装置誘導システム、医療装置誘導方法および医療装置誘導システムで用いるルックアップテーブルの作成方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above, and performs accurate position detection that is not affected by an unnecessary magnetic field caused by a guide coil or the like disposed around the position detection range of a capsule medical device. An object of the present invention is to provide a medical device guidance system, a medical device guidance method, and a method for creating a lookup table used in the medical device guidance system that can be performed at a high speed with a small amount of calculation.

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかる医療装置誘導システムは、磁石を内蔵して体腔内に導入される医療装置と、磁界発生部と磁界検出部とを有して一部が前記医療装置に内蔵され、前記磁界発生部が特定周波数の第1の磁界を発生し、前記磁界検出部が前記特定周波数の第1の磁界を含む検出磁界情報を検出し、前記医療装置の位置および向きの少なくともいずれか一方を検出する位置検出装置と、前記磁石に作用させて前記医療装置の位置または向きの少なくともいずれか一方を変えるための誘導用磁界を発生する誘導用コイルと、該誘導用コイルに接続されて前記誘導用磁界を発生させるための電力を供給する駆動部とを有する磁気誘導装置と、を備え、前記位置検出装置は、前記医療装置の位置および向きの少なくともいずれか一方を推定するための特定の位置検出範囲を有するとともに、前記医療装置が複数の特定位置に複数の特定向きで配置されたときに、前記誘導用コイルまたは前記磁界発生部の少なくともいずれか一方が、前記第1の磁界の作用により前記磁界検出部の位置に誘導発生する第2の磁界と相関を持つ複数の数値情報を格納したルックアップテーブルと、前記医療装置の位置および向きに基づき前記ルックアップテーブルを参照して前記第2の磁界を推定する磁界算出部と、前記磁界検出部が検出した前記検出磁界から前記磁界算出部で推定された前記第2の磁界を減算した補正磁界情報を算出する磁界抽出部と、該磁界抽出部で算出された補正磁界情報から前記医療装置の位置および向きを推定する位置計算部と、を備えることを特徴とする。   In order to solve the above-described problems and achieve the object, a medical device guidance system according to the present invention includes a medical device that is built into a body cavity with a built-in magnet, a magnetic field generation unit, and a magnetic field detection unit. A part thereof is built in the medical device, the magnetic field generation unit generates a first magnetic field of a specific frequency, the magnetic field detection unit detects detected magnetic field information including the first magnetic field of the specific frequency, A position detection device that detects at least one of the position and orientation of a medical device, and an induction coil that generates a guidance magnetic field that acts on the magnet to change at least one of the position or orientation of the medical device And a magnetic induction device that is connected to the induction coil and that supplies electric power for generating the induction magnetic field, and the position detection device includes the position and orientation of the medical device. And having a specific position detection range for estimating at least one of the guidance coil and the magnetic field generator when the medical device is arranged at a plurality of specific positions in a plurality of specific directions. One of them is a lookup table storing a plurality of numerical information correlated with a second magnetic field that is induced and generated at the position of the magnetic field detection unit by the action of the first magnetic field, and the position and orientation of the medical device. A magnetic field calculation unit that estimates the second magnetic field with reference to the lookup table, and a correction obtained by subtracting the second magnetic field estimated by the magnetic field calculation unit from the detected magnetic field detected by the magnetic field detection unit A magnetic field extraction unit that calculates magnetic field information; and a position calculation unit that estimates the position and orientation of the medical device from the corrected magnetic field information calculated by the magnetic field extraction unit. It is characterized in.

また、本発明にかかる医療装置誘導システムは、上記発明において、前記位置検出装置は、前記位置計算部が推定した前記医療装置の位置および向きの少なくともいずれか一方に基づき、前記磁界算出部が前記ルックアップテーブルを参照して再度前記第2の磁界を推定し、前記磁界抽出部が前記磁界検出部の検出した前記検出磁界情報から再度推定された第2の磁界を減算した補正磁界情報を算出し、前記位置計算部が前記医療装置の位置および向きを前記補正磁界情報から推定する繰り返し計算を行う繰り返し計算部を有し、前記繰り返し計算部は、前記第2の磁界または前記補正磁界情報の再計算による変化量が設定された閾値より小さくなるまで繰り返し計算を行うことを特徴とする。   The medical device guidance system according to the present invention is the medical device guidance system according to the above invention, wherein the position detection device is based on at least one of the position and orientation of the medical device estimated by the position calculation unit. The second magnetic field is estimated again with reference to a lookup table, and the corrected magnetic field information is calculated by subtracting the second magnetic field re-estimated from the detected magnetic field information detected by the magnetic field detection unit by the magnetic field extraction unit. The position calculation unit includes an iterative calculation unit that performs an iterative calculation to estimate the position and orientation of the medical device from the correction magnetic field information, and the repetition calculation unit includes the second magnetic field or the correction magnetic field information. It is characterized in that the calculation is repeated until the amount of change by recalculation becomes smaller than a set threshold value.

また、本発明にかかる医療装置誘導システムは、上記発明において、前記位置検出装置は、前記位置計算部が推定した前記医療装置の位置および向きに基づく前記第1の磁界による前記磁界検出部の検出値を推定した推定検出値を求め、前記位置計算部が推定した前記医療装置の位置および向きに基づき、前記磁界算出部が前記ルックアップテーブルを参照して再度前記第2の磁界を推定し、前記磁界抽出部が前記磁界検出部の検出した前記検出磁界情報から再度推定された第2の磁界を減算した補正磁界情報を算出し、前記位置計算部が前記医療装置の位置および向きを前記補正磁界情報から推定する繰り返し計算を行う繰り返し計算部を有し、前記繰り返し計算部は、前記補正磁界情報と前記位置計算部が推定した前記医療装置の位置および向きに基づく前記第1の磁界による前記磁界検出部の推定検出値が略一致するまで繰り返し計算を行うことを特徴とする。   In the medical device guidance system according to the present invention, in the above invention, the position detection device detects the magnetic field detection unit by the first magnetic field based on the position and orientation of the medical device estimated by the position calculation unit. An estimated detection value obtained by estimating the value is obtained, and based on the position and orientation of the medical device estimated by the position calculation unit, the magnetic field calculation unit estimates the second magnetic field again with reference to the lookup table, The magnetic field extraction unit calculates corrected magnetic field information obtained by subtracting the second magnetic field estimated again from the detected magnetic field information detected by the magnetic field detection unit, and the position calculation unit corrects the position and orientation of the medical device. A repetitive calculation unit that performs repetitive calculation estimated from magnetic field information, and the repetitive calculation unit includes the position of the medical device estimated by the correction magnetic field information and the position calculation unit. Estimated detection value of the magnetic field detector by the first magnetic field based on the beauty orientation is characterized by performing the repeated calculations until substantially coincident.

また、本発明にかかる医療装置誘導システムは、上記発明において、前記磁界発生部は、前記医療装置に内蔵された発振回路と放射コイルとからなり、特定周波数の前記第1の磁界を発生し、前記磁界検出部は、前記位置検出範囲の周囲に配設された複数の磁界センサからなり、前記第2の磁界を算出する対象は、前記誘導用コイルであることを特徴とする。   Further, in the medical device guidance system according to the present invention, in the above invention, the magnetic field generation unit includes an oscillation circuit and a radiation coil built in the medical device, and generates the first magnetic field having a specific frequency. The magnetic field detection unit includes a plurality of magnetic field sensors disposed around the position detection range, and a target for calculating the second magnetic field is the induction coil.

また、本発明にかかる医療装置誘導システムは、上記発明において、前記磁界発生部は、前記位置検出範囲の周囲に配設される駆動コイルと、前記医療装置に内蔵されたコンデンサと放射コイルとによる共振回路とからなり、該共振回路が前記駆動コイルの発生する位置検出用磁界によって共振し外部に特定周波数の前記第1の磁界を発生し、前記磁界検出部は、前記位置検出範囲の周囲に配設された複数の磁界センサからなり、前記第2の磁界を算出する対象は、前記誘導用コイルであることを特徴とする。   In the medical device guidance system according to the present invention as set forth in the invention described above, the magnetic field generation unit includes a drive coil disposed around the position detection range, a capacitor built in the medical device, and a radiation coil. A resonance circuit, and the resonance circuit resonates with a position detection magnetic field generated by the drive coil to generate the first magnetic field having a specific frequency to the outside, and the magnetic field detection unit is disposed around the position detection range. It consists of a plurality of magnetic field sensors arranged, and the object for calculating the second magnetic field is the induction coil.

また、本発明にかかる医療装置誘導システムは、上記発明において、前記第2の磁界を算出する対象は、前記駆動コイルを含むことを特徴とする。   In the medical device guidance system according to the present invention as set forth in the invention described above, the object for calculating the second magnetic field includes the drive coil.

また、本発明にかかる医療装置誘導システムは、上記発明において、前記磁界発生部は、前記位置検出範囲の周囲に配設された複数の放射コイルからなり、特定周波数の前記第1の磁界を発生し、前記磁界検出部は、前記医療装置に内蔵され、前記位置検出装置は、前記医療装置に内蔵されて前記磁界検出部が検出した磁界の情報を該医療装置の外部へ無線送信する無線送信部と、前記医療装置の外部に設けられて前記無線送信部が送信した磁界の情報を受信する無線受信部とを備え、前記第2の磁界を算出する対象は、前記誘導用コイルであることを特徴とする。   In the medical device guidance system according to the present invention as set forth in the invention described above, the magnetic field generator includes a plurality of radiation coils arranged around the position detection range, and generates the first magnetic field having a specific frequency. The magnetic field detection unit is incorporated in the medical device, and the position detection device is incorporated in the medical device and wirelessly transmits information on the magnetic field detected by the magnetic field detection unit to the outside of the medical device. And a wireless reception unit that is provided outside the medical device and receives magnetic field information transmitted by the wireless transmission unit, and the target for calculating the second magnetic field is the induction coil It is characterized by.

また、本発明にかかる医療装置誘導システムは、上記発明において、前記第2の磁界を算出する対象は、前記放射コイルを含むことを特徴とする。   In the medical device guidance system according to the present invention as set forth in the invention described above, the object for calculating the second magnetic field includes the radiation coil.

また、本発明にかかる医療装置誘導システムは、上記発明において、前記ルックアップテーブルは、前記位置検出範囲内で離散的に設定された複数の前記特定位置毎の前記数値情報を格納し、前記磁界算出部は、前記医療装置の位置が前記特定位置の中間の場合には、該位置を挟む少なくとも2つの特定位置で前記ルックアップテーブルを参照し少なくとも2つの特定位置間の補間計算により前記第2の磁界を算出することを特徴とする。   In the medical device guidance system according to the present invention as set forth in the invention described above, the lookup table stores the numerical information for each of the plurality of specific positions discretely set within the position detection range, and the magnetic field When the position of the medical device is in the middle of the specific position, the calculation unit refers to the look-up table at at least two specific positions sandwiching the position, and performs the second calculation by interpolation calculation between at least two specific positions. The magnetic field is calculated.

また、本発明にかかる医療装置誘導システムは、上記発明において、前記ルックアップテーブルは、前記医療装置の向きが1次独立である3つの軸の各軸毎に個別に設けられていることを特徴とする。   In the medical device guidance system according to the present invention as set forth in the invention described above, the look-up table is individually provided for each of three axes in which the orientation of the medical device is primarily independent. And

また、本発明にかかる医療装置誘導システムは、上記発明において、前記1次独立である3つの軸がそれぞれ直交していることを特徴とする。   The medical device guidance system according to the present invention is characterized in that, in the above-described invention, the three axes that are independent of each other are orthogonal to each other.

また、本発明にかかる医療装置誘導システムは、上記発明において、前記ルックアップテーブルは、複数の前記誘導用コイルまたは前記磁界発生部が、予め設定された次数までの多重干渉によって前記磁界検出部の位置に誘導発生する前記第2の磁界と相関を持つ数値情報を格納していることを特徴とする。   The medical device guidance system according to the present invention is the medical device guidance system according to the above-described invention, wherein the lookup table includes a plurality of guidance coils or the magnetic field generation unit configured to detect the magnetic field detection unit by multiple interference up to a preset order. Numerical information having a correlation with the second magnetic field induced at the position is stored.

また、本発明にかかる医療装置誘導システムは、上記発明において、前記ルックアップテーブルは、複数の前記誘導用コイルまたは前記磁界発生部が、多重干渉によって前記磁界検出部の位置に誘導発生する前記第2の磁界と相関を持つ数値情報を、前記誘導用コイル間または前記磁界発生部間の相互インダクタンスに基づき算出し格納していることを特徴とする。   The medical device guidance system according to the present invention is the medical device guidance system according to the above invention, wherein the lookup table includes a plurality of guidance coils or the magnetic field generation unit that is guided and generated at the position of the magnetic field detection unit by multiple interference. Numerical information correlated with the magnetic field of 2 is calculated and stored based on the mutual inductance between the induction coils or between the magnetic field generators.

また、本発明にかかる医療装置誘導システムは、上記発明において、前記ルックアップテーブルは、前記磁界検出部の位置に誘導発生する前記第2の磁界と相関を持つ数値情報を、前記誘導用コイルまたは前記磁界発生部に流れる電流の実測データに基づく情報として格納していることを特徴とする。   In the medical device guidance system according to the present invention, in the above invention, the lookup table may include numerical information correlated with the second magnetic field that is induced and generated at the position of the magnetic field detection unit. It is stored as information based on measured data of the current flowing through the magnetic field generator.

また、本発明にかかる医療装置誘導システムは、上記発明において、前記誘導用コイルの前記駆動部に対する接続状態の情報を得る第1の情報取得部をさらに備え、前記位置検出装置は、前記誘導用コイルの前記駆動部に対する接続状態毎に異なる複数の前記ルックアップテーブルを備え、前記誘導用コイルの接続状態の情報に基づき前記磁界算出部が参照する前記ルックアップテーブルを切替えることを特徴とする。   The medical device guidance system according to the present invention further includes a first information acquisition unit that obtains information on a connection state of the guidance coil with respect to the driving unit, and the position detection device includes the guidance device. A plurality of different look-up tables are provided for each connection state of the coil to the drive unit, and the look-up table referred to by the magnetic field calculation unit is switched based on information on the connection state of the induction coil.

また、本発明にかかる医療装置誘導システムは、上記発明において、前記誘導用コイルの前記駆動部に対する接続状態の情報を得る第1の情報取得部と、前記駆動コイルの接続状態の情報を得る第2の情報取得部とをさらに備え、前記位置検出装置は、前記誘導用コイルの前記駆動部に対する接続状態および前記駆動コイルの接続状態毎に異なる複数の前記ルックアップテーブルを備え、前記誘導用コイルおよび前記駆動コイルの接続状態の情報に基づき前記磁界算出部が参照する前記ルックアップテーブルを切替えることを特徴とする。   In the medical device guidance system according to the present invention, in the above invention, a first information acquisition unit that obtains information on a connection state of the guidance coil with respect to the drive unit, and a first information acquisition unit that obtains information on the connection state of the drive coil. 2, and the position detection device includes a plurality of lookup tables that differ depending on the connection state of the induction coil to the drive unit and the connection state of the drive coil, and the induction coil The lookup table referred to by the magnetic field calculation unit is switched based on information on the connection state of the drive coil.

また、本発明にかかる医療装置誘導システムは、上記発明において、前記誘導用コイルの前記駆動部に対する接続状態の情報を得る第1の情報取得部と、前記放射コイルの接続状態の情報を得る第3の情報取得部とをさらに備え、前記位置検出装置は、前記誘導用コイルの前記駆動部に対する接続状態および前記放射コイルの接続状態毎に異なる複数の前記ルックアップテーブルを備え、前記誘導用コイルおよび前記放射コイルの接続状態の情報に基づき前記磁界算出部が参照する前記ルックアップテーブルを切替えることを特徴とする。   The medical device guidance system according to the present invention is the medical device guidance system according to the first aspect, wherein a first information acquisition unit that obtains information on a connection state of the guidance coil to the drive unit and a connection state information of the radiation coil is obtained. 3, and the position detection device includes a plurality of lookup tables that differ depending on the connection state of the induction coil to the drive unit and the connection state of the radiation coil, and the induction coil The lookup table referred to by the magnetic field calculation unit is switched based on information on the connection state of the radiation coil.

また、本発明にかかる医療装置誘導システムは、上記発明において、前記誘導用コイルのインピーダンス情報を得る第4の情報取得部をさらに備え、前記位置検出装置は、前記誘導用コイルの異なる特定インピーダンス毎に異なる複数の前記ルックアップテーブルを備え、前記誘導用コイルのインピーダンス情報に基づき前記磁界算出部が参照する前記ルックアップテーブルを切替えることを特徴とする。   Moreover, the medical device guidance system according to the present invention further includes a fourth information acquisition unit that obtains impedance information of the guidance coil in the above-described invention, and the position detection device is provided for each different specific impedance of the guidance coil. A plurality of different look-up tables are provided, and the look-up table referred to by the magnetic field calculation unit is switched based on impedance information of the induction coil.

また、本発明にかかる医療装置誘導システムは、上記発明において、前記位置検出装置は、得られた前記誘導用コイルのインピーダンス情報が前記特定インピーダンスの中間の場合には、該インピーダンス情報を挟む2つの特定インピーダンスで前記複数のルックアップテーブルを参照し2つの特定インピーダンス間の補間計算により前記第2の磁界を算出することを特徴とする。   In the medical device guidance system according to the present invention, in the above invention, when the obtained impedance information of the guidance coil is in the middle of the specific impedance, the position detection device is configured to sandwich two impedance information. The second magnetic field is calculated by referring to the plurality of look-up tables with specific impedance and performing interpolation calculation between the two specific impedances.

また、本発明にかかる医療装置誘導システムは、上記発明において、前記ルックアップテーブルは、前記磁界発生部の誘導により前記誘導用コイルに流れる電流と相関を持つ数値情報を、前記磁界発生部の位置情報を変数として格納した第1のルックアップテーブルと、前記誘導用コイルに予め設定された特定の電流を流した場合に前記磁界検出部の位置に誘導発生する前記第2の磁界と相関を持つ数値情報を、前記磁界検出部の位置情報を変数として格納した第2のルックアップテーブルと、に分割して構成され、前記磁界算出部は、前記磁界発生部の位置情報に基づき前記第1のルックアップテーブルを参照した数値情報とインピーダンス情報とを用いて前記誘導用コイルに流れる電流を算出し、算出された電流に基づき前記第2のルックアップテーブルを参照して前記第2の磁界を算出することを特徴とする。   The medical device guidance system according to the present invention is the medical device guidance system according to the above-described invention, wherein the lookup table indicates numerical information correlated with a current flowing in the guidance coil by guidance of the magnetic field generation unit. Corresponding to the first look-up table storing information as a variable and the second magnetic field that is induced and generated at the position of the magnetic field detection unit when a specific current set in advance is passed through the induction coil The numerical information is divided into a second look-up table that stores the position information of the magnetic field detection unit as a variable, and the magnetic field calculation unit is based on the position information of the magnetic field generation unit. A current flowing in the induction coil is calculated using numerical information and impedance information referring to a lookup table, and the second loop is calculated based on the calculated current. Referring to the up-table and calculates the second magnetic field.

また、本発明にかかる医療装置誘導システムは、上記発明において、前記ルックアップテーブルは、前記第2の磁界を算出する対象となる前記誘導用コイルまたは前記磁界発生部が有するコイルを1本の線として近似したシングルフィラメントモデルに基づき作成されていることを特徴とする。   In the medical device guidance system according to the present invention as set forth in the invention described above, the lookup table includes a single line that includes the guidance coil or the coil included in the magnetic field generation unit that is a target for calculating the second magnetic field. It is created based on the single filament model approximated as follows.

また、本発明にかかる医療装置誘導システムは、上記発明において、前記ルックアップテーブルは、前記第2の磁界を算出する対象となる前記誘導用コイルまたは前記磁界発生部が有するコイルを複数線として近似したマルチフィラメントモデルに基づき作成されていることを特徴とする。   In the medical device guidance system according to the present invention as set forth in the invention described above, the look-up table approximates the guidance coil or the coil included in the magnetic field generation unit that is the target for calculating the second magnetic field as a plurality of lines. It is created based on the multifilament model.

また、本発明にかかる医療装置誘導システムは、上記発明において、前記ルックアップテーブルは、前記第2の磁界を算出する対象となる前記誘導用コイルまたは前記磁界発生部が有するコイルを有限要素法で作成した物理形状のコイルモデルに基づき作成されていることを特徴とする。   In the medical device guidance system according to the present invention as set forth in the invention described above, the look-up table uses the finite element method to calculate the guidance coil or the coil included in the magnetic field generation unit that is a target for calculating the second magnetic field. It is created based on the coil model of the created physical shape.

また、本発明にかかる医療装置誘導方法は、磁石を内蔵して体腔内に導入されるカプセル型の医療装置に対して、磁界発生部と磁界検出部とを有して一部が前記医療装置に内蔵された位置検出装置を用いて、特定周波数の第1の磁界から前記医療装置の位置および向きを検出した結果に基づき前記医療装置の位置または向きを制御する医療装置誘導方法であって、駆動部から電力が供給される誘導用コイルによって前記磁石に作用する誘導用磁界を発生させて前記医療装置の位置または向きを制御する誘導ステップと、前記磁界発生部によって特定周波数の第1の磁界を発生させる磁界発生ステップと、該磁界発生ステップで発生した前記第1の磁界を含む磁界を前記磁界検出部で検出する磁界検出ステップと、前記医療装置が複数の特定位置に複数の特定向きで配置されたときに、前記誘導用コイルまたは前記磁界発生部の少なくともいずれか一方が、前記第1の磁界の作用により前記磁界検出部の位置に誘導発生する第2の磁界と相関を持つ複数の数値情報を格納したルックアップテーブルを用い、前記医療装置の位置および向きに基づき前記ルックアップテーブルを参照して前記第2の磁界を推定する磁界算出ステップと、前記磁界検出部が検出した前記検出磁界から前記磁界算出部で推定された前記第2の磁界を減算した補正磁界情報を算出する磁界抽出ステップと、該磁界抽出ステップで算出された補正磁界情報から前記医療装置の位置および向きを推定する位置計算ステップと、を備えることを特徴とする。   In addition, the medical device guidance method according to the present invention includes a magnetic field generation unit and a magnetic field detection unit, and a part of the medical device is a capsule type medical device that is introduced into a body cavity with a built-in magnet. A medical device guidance method for controlling the position or orientation of the medical device based on the result of detecting the position and orientation of the medical device from a first magnetic field of a specific frequency using a position detection device built in the device, An induction step of controlling the position or orientation of the medical device by generating an induction magnetic field acting on the magnet by an induction coil supplied with electric power from the drive unit, and a first magnetic field having a specific frequency by the magnetic field generation unit A magnetic field generating step for generating a magnetic field, a magnetic field detecting step for detecting a magnetic field including the first magnetic field generated in the magnetic field generating step with the magnetic field detecting unit, and the medical device has a plurality of specific positions. A second magnetic field that is induced and generated at the position of the magnetic field detection unit by the action of the first magnetic field when at least one of the induction coil and the magnetic field generation unit is arranged in a plurality of specific directions. A magnetic field calculation step for estimating the second magnetic field by referring to the lookup table based on the position and orientation of the medical device using a lookup table storing a plurality of numerical information correlated with the magnetic field detection, and the magnetic field detection A magnetic field extraction step of calculating corrected magnetic field information obtained by subtracting the second magnetic field estimated by the magnetic field calculation unit from the detected magnetic field detected by the unit, and the medical device from the corrected magnetic field information calculated in the magnetic field extraction step And a position calculating step for estimating the position and orientation of

また、本発明にかかる医療装置誘導方法は、上記発明において、前記位置計算ステップは、該ステップにより推定された前記医療装置の位置および向きに基づき前記ルックアップテーブルを参照して前記第2の磁界を算出する前記磁界算出ステップと前記位置計算ステップとを繰り返し行う繰り返し計算ステップをさらに有することを特徴とする。   In the medical device guiding method according to the present invention, in the above invention, the position calculating step refers to the second magnetic field by referring to the lookup table based on the position and orientation of the medical device estimated by the step. The method further includes an iterative calculation step of repeatedly performing the magnetic field calculation step for calculating the position and the position calculation step.

また、本発明にかかる医療装置誘導方法は、上記発明において、前記位置計算ステップは、該ステップにより推定された前記医療装置の位置および向きに基づき前記磁界検出部が検出する推定検出磁界情報を算出する推定検出磁界情報算出ステップと、前記補正磁界情報と前記推定磁界が略一致するまで前記磁界検出ステップと前記推定検出磁界情報算出ステップを繰り返す繰り返し計算ステップと、を備えることを特徴とする。   In the medical device guiding method according to the present invention, in the above invention, the position calculation step calculates estimated detection magnetic field information detected by the magnetic field detection unit based on the position and orientation of the medical device estimated by the step. An estimated detected magnetic field information calculating step, and an iterative calculating step that repeats the magnetic field detecting step and the estimated detected magnetic field information calculating step until the corrected magnetic field information and the estimated magnetic field substantially coincide with each other.

また、本発明にかかる医療装置誘導方法は、上記発明において、前記磁界発生ステップは、前記医療装置に内蔵された発振回路と放射コイルとからなる前記磁界発生部によって特定周波数の前記第1の磁界を発生させ、前記磁界検出ステップは、前記医療装置の位置および向きを推定するために前記位置検出装置が有する特定の位置検出範囲の周囲に配設された複数の磁界センサからなる前記磁界検出部で前記第1の磁界を検出することを特徴とする。   In the medical device guiding method according to the present invention, in the above invention, the magnetic field generation step includes the first magnetic field having a specific frequency by the magnetic field generation unit including an oscillation circuit and a radiation coil built in the medical device. And the magnetic field detecting step includes a plurality of magnetic field sensors arranged around a specific position detection range of the position detecting device in order to estimate the position and orientation of the medical device. And detecting the first magnetic field.

また、本発明にかかる医療装置誘導方法は、上記発明において、前記磁界発生ステップは、前記医療装置の位置および向きを推定するために前記位置検出装置が有する特定の位置検出範囲の周囲に配設されて位置検出用磁界を発生する駆動コイルと、前記医療装置に内蔵されたコンデンサと放射コイルとによる共振回路とからなる前記磁界発生部において、前記共振回路が前記位置検出用磁界によって共振することで外部に特定周波数の前記第1の磁界を発生させ、前記磁界検出ステップは、前記位置検出範囲の周囲に配設された複数の磁界センサからなる前記磁界検出部で前記第1の磁界を検出することを特徴とする。   In the medical device guidance method according to the present invention, in the above invention, the magnetic field generation step is disposed around a specific position detection range of the position detection device in order to estimate the position and orientation of the medical device. The resonance circuit resonates with the position detection magnetic field in the magnetic field generation unit including a drive coil that generates a position detection magnetic field and a resonance circuit including a capacitor and a radiation coil built in the medical device. The first magnetic field having a specific frequency is generated externally, and the magnetic field detection step detects the first magnetic field by the magnetic field detection unit including a plurality of magnetic field sensors arranged around the position detection range. It is characterized by doing.

また、本発明にかかる医療装置誘導方法は、上記発明において、前記磁界発生ステップは、前記医療装置の位置および向きを推定するために前記位置検出装置が有する特定の位置検出範囲の周囲に配設された複数の放射コイルからなる前記磁界発生部によって特定周波数の前記第1の磁界を発生させ、前記磁界検出ステップは、前記医療装置に内蔵された前記磁界検出部で前記第1の磁界を検出することを特徴とする。   In the medical device guidance method according to the present invention, in the above invention, the magnetic field generation step is disposed around a specific position detection range of the position detection device in order to estimate the position and orientation of the medical device. The first magnetic field having a specific frequency is generated by the magnetic field generation unit including a plurality of radiated coils, and the magnetic field detection step detects the first magnetic field by the magnetic field detection unit incorporated in the medical device. It is characterized by doing.

また、本発明にかかる医療装置誘導方法は、上記発明において、前記ルックアップテーブルとして、前記誘導用コイルの前記駆動部に対する接続状態毎に異なる複数のルックアップテーブルを用い、前記誘導用コイルの前記駆動部に対する接続状態の情報を得て、その接続状態の情報に基づき前記磁界算出ステップで参照する前記ルックアップテーブルを切替えるテーブル切替えステップをさらに備えることを特徴とする。   In the medical device guiding method according to the present invention, in the above invention, a plurality of different look-up tables may be used as the look-up table for each connection state of the guide coil with respect to the drive unit. It further comprises a table switching step of obtaining information on a connection state with respect to the drive unit and switching the lookup table referred to in the magnetic field calculation step based on the connection state information.

また、本発明にかかる医療装置誘導方法は、上記発明において、前記ルックアップテーブルとして、前記誘導用コイルの前記駆動部に対する接続状態および前記駆動コイルの接続状態毎に異なる複数のルックアップテーブルを用い、前記誘導用コイルの前記駆動部に対する接続状態および前記駆動用コイルの接続状態の情報を得て、これら接続状態の情報に基づき前記磁界算出ステップで参照する前記ルックアップテーブルを切替えるテーブル切替えステップをさらに備えることを特徴とする。   In the medical device guiding method according to the present invention, in the above invention, as the lookup table, a plurality of lookup tables that differ depending on a connection state of the guiding coil to the drive unit and a connection state of the drive coil are used. A table switching step of obtaining information on a connection state of the induction coil with respect to the drive unit and a connection state of the drive coil and switching the lookup table referred to in the magnetic field calculation step based on the information on the connection state. It is further provided with the feature.

また、本発明にかかる医療装置誘導方法は、上記発明において、前記ルックアップテーブルとして、前記誘導用コイルの前記駆動部に対する接続状態および前記放射コイルの接続状態毎に異なる複数のルックアップテーブルを用い、前記誘導用コイルの前記駆動部に対する接続状態および前記放射コイルの接続状態の情報を得て、これら接続状態の情報に基づき前記磁界算出ステップで参照する前記ルックアップテーブルを切替えるテーブル切替えステップをさらに備えることを特徴とする。   In the medical device guiding method according to the present invention, in the above invention, as the lookup table, a plurality of lookup tables that differ depending on a connection state of the guiding coil to the drive unit and a connection state of the radiation coil are used. A table switching step of obtaining information on a connection state of the induction coil with respect to the drive unit and a connection state of the radiation coil, and switching the lookup table referred to in the magnetic field calculation step based on the information on the connection state It is characterized by providing.

また、本発明にかかる医療装置誘導方法は、上記発明において、前記ルックアップテーブルとして、前記誘導用コイルの異なる特定インピーダンス毎に異なる複数のルックアップテーブルを用い、前記誘導用コイルのインピーダンス情報を得て、そのインピーダンス情報に基づき前記磁界算出ステップで参照する前記ルックアップテーブルを切替えるテーブル切替えステップをさらに備えることを特徴とする。   In the medical device guiding method according to the present invention, in the above-described invention, a plurality of different look-up tables for each different specific impedance of the guiding coil are used as the look-up table, and impedance information of the guiding coil is obtained. And a table switching step of switching the lookup table referred to in the magnetic field calculation step based on the impedance information.

また、本発明にかかる医療装置誘導方法は、上記発明において、前記磁界算出ステップは、前記誘導用コイルのインピーダンス情報が前記特定インピーダンスの中間の場合には、該インピーダンス情報を挟む2つの特定インピーダンスで前記ルックアップテーブルを参照し2つの特定インピーダンス間の補間計算により前記第2の磁界を算出することを特徴とする。   In the medical device guiding method according to the present invention, in the above invention, the magnetic field calculating step may include two specific impedances sandwiching the impedance information when the impedance information of the guiding coil is intermediate between the specific impedances. The second magnetic field is calculated by interpolating between two specific impedances with reference to the lookup table.

また、本発明にかかる医療装置誘導方法は、上記発明において、前記ルックアップテーブルとして、前記磁界発生部の誘導により前記誘導用コイルに流れる電流と相関を持つ数値情報を、前記磁界発生部の位置情報を変数として格納した第1のルックアップテーブルと、前記誘導用コイルに予め設定された特定の電流を流した場合に前記磁界検出部の位置に誘導発生する前記第2の磁界と相関を持つ数値情報を、前記磁界検出部の位置情報を変数として格納した第2のルックアップテーブルと、を用い、前記磁界算出ステップは、前記磁界発生部の位置情報に基づき前記第1のルックアップテーブルを参照した数値情報とインピーダンス情報とを用いて前記誘導用コイルに流れる電流を算出し、算出された電流に基づき前記第2のルックアップテーブルを参照して前記第2の磁界を算出することを特徴とする。   In the medical device guidance method according to the present invention, in the above invention, as the lookup table, numerical information having a correlation with a current flowing through the guidance coil by guidance of the magnetic field generation unit is used as the position of the magnetic field generation unit. Corresponding to the first look-up table storing information as a variable and the second magnetic field that is induced and generated at the position of the magnetic field detection unit when a specific current set in advance is passed through the induction coil A second lookup table storing numerical information as position information of the magnetic field detection unit, and the magnetic field calculation step uses the first lookup table based on the positional information of the magnetic field generation unit. A current flowing through the induction coil is calculated using the referenced numerical information and impedance information, and the second lookup is performed based on the calculated current. It refers to the table and calculates the second magnetic field.

また、本発明にかかる医療装置誘導システムで用いるルックアップテーブルの作成方法は、磁石を内蔵して体腔内に導入される医療装置と、該医療装置に内蔵されて特定周波数の第1の磁界を発生する放射コイルと発振回路とからなる磁界発生部と前記医療装置の位置検出範囲の周囲に配設されて前記第1の磁界を検出するための複数の磁界センサからなる磁界検出部とを有して前記第1の磁界から前記医療装置の位置および向きを検出する位置検出装置と、前記磁石に作用させて前記医療装置の位置または向きを変えるための誘導用磁界を発生する誘導用コイルと該誘導用コイルに接続されて前記誘導用磁界を発生させるための電力を供給する駆動部とを有する磁気誘導装置と、を備える医療装置誘導システムで用いるルックアップテーブルの作成方法であって、前記位置検出範囲内に離散的な複数の特定位置および複数の特定向きを設定する特定位置設定ステップと、一つの前記特定位置および一つの前記特定向きに前記医療装置を配置させて前記第1の磁界を発生させた場合に、前記位置検出範囲の周囲の既知の位置に配置された複数の前記誘導用コイルを貫く磁束を算出する磁束算出ステップと、算出された磁束によって前記誘導用コイルに流れる誘導電流を算出する電流算出ステップと、算出された誘導電流が前記誘導用コイルに流れた場合に、前記磁界センサに誘導発生する第2の磁界と相関を持つ数値情報を算出する磁界算出ステップと、算出された前記第2の磁界と相関を持つ数値情報を一つの前記特定位置および一つの前記特定向きに関連付けて記憶させる記憶ステップと、一つの前記特定位置および一つの前記特定向きを順次変更して、前記磁束算出ステップ、前記電流算出ステップ、磁界算出ステップおよび前記記憶ステップを、複数の前記特定位置および複数の前記特定向きの全てについて繰り返してテーブルを作成する繰り返しステップと、を備えることを特徴とする。   In addition, a method for creating a lookup table used in the medical device guidance system according to the present invention includes a medical device that incorporates a magnet and is introduced into a body cavity, and a first magnetic field that is built in the medical device and has a specific frequency. A magnetic field generation unit including a generated radiation coil and an oscillation circuit; and a magnetic field detection unit including a plurality of magnetic field sensors arranged around the position detection range of the medical device for detecting the first magnetic field. A position detecting device for detecting the position and orientation of the medical device from the first magnetic field, and a guiding coil for generating a guiding magnetic field for changing the position or orientation of the medical device by acting on the magnet. A magnetic induction device having a drive unit that is connected to the induction coil and supplies electric power for generating the induction magnetic field, and is used in a medical device guidance system. A specific position setting step of setting a plurality of discrete specific positions and a plurality of specific directions within the position detection range; and the medical device in one specific position and one specific direction. A magnetic flux calculating step for calculating a magnetic flux penetrating through the plurality of induction coils arranged at known positions around the position detection range when the first magnetic field is generated by being arranged; and the calculated magnetic flux A current calculation step for calculating an induced current flowing in the induction coil by the numerical value information, and numerical information correlated with a second magnetic field induced in the magnetic field sensor when the calculated induced current flows in the induction coil. And a magnetic field calculating step for calculating the numerical value, and storing the numerical information correlated with the calculated second magnetic field in association with one specific position and one specific direction. And changing the magnetic flux calculating step, the current calculating step, the magnetic field calculating step, and the storing step by sequentially changing one specific position and one specific direction. And repeating the step of creating a table repeatedly for all of the above.

また、本発明にかかる医療装置誘導システムで用いるルックアップテーブルの作成方法は、上記発明において、前記磁束算出ステップは、前記位置検出範囲の周囲に配置された複数の前記誘導用コイル間の予め設定された次数までの多重干渉によって生ずる磁束分も含めて算出することを特徴とする。   Also, the method for creating a lookup table used in the medical device guidance system according to the present invention is the above invention, wherein the magnetic flux calculation step is preset between the plurality of guidance coils arranged around the position detection range. The calculation is performed including the magnetic flux generated by the multiple interference up to the determined order.

また、本発明にかかる医療装置誘導システムで用いるルックアップテーブルの作成方法は、磁石を内蔵して体腔内に導入される医療装置と、該医療装置に内蔵されて特定周波数の第1の磁界を発生する放射コイルと発振回路とからなる磁界発生部と前記医療装置の位置検出範囲の周囲に配設されて前記第1の磁界を検出するための複数の磁界センサからなる磁界検出部とを有して前記第1の磁界から前記医療装置の位置および向きを検出する位置検出装置と、前記磁石に作用させて前記医療装置の位置または向きを変えるための誘導用磁界を発生する誘導用コイルと該誘導用コイルに接続されて前記誘導用磁界を発生させるための電力を供給する駆動部とを有する磁気誘導装置と、を備える医療装置誘導システムで用いるルックアップテーブルの作成方法であって、前記位置検出範囲内に離散的な複数の特定位置および複数の特定向きを設定する特定位置設定ステップと、一つの前記特定位置および一つの前記特定向きに前記医療装置を配置させて前記第1の磁界を発生させた場合に、前記位置検出範囲の周囲の既知の位置に配置された複数の前記誘導用コイルとの相互インダクタンスを算出し、算出した相互インダクタンスを用いて前記各誘導用コイルに流れる誘導電流を算出する電流算出ステップと、算出された誘導電流が前記誘導用コイルに流れた場合に、前記位置検出範囲の周囲に配置されて前記第1の磁界を検出するための磁界センサに誘導発生する第2の磁界と相関を持つ数値情報を算出する磁界算出ステップと、算出された前記第2の磁界と相関を持つ数値情報を一つの前記特定位置および一つの前記特定向きに関連付けて記憶させる記憶ステップと、一つの前記特定位置および一つの前記特定向きを順次変更して、前記電流算出ステップ、磁界算出ステップおよび前記記憶ステップを、複数の前記特定位置および複数の前記特定向きの全てについて繰り返してテーブルを作成する繰り返しステップと、を備えることを特徴とする。   In addition, a method for creating a lookup table used in the medical device guidance system according to the present invention includes a medical device that incorporates a magnet and is introduced into a body cavity, and a first magnetic field that is built in the medical device and has a specific frequency. A magnetic field generation unit including a generated radiation coil and an oscillation circuit; and a magnetic field detection unit including a plurality of magnetic field sensors arranged around the position detection range of the medical device for detecting the first magnetic field. A position detecting device for detecting the position and orientation of the medical device from the first magnetic field, and a guiding coil for generating a guiding magnetic field for changing the position or orientation of the medical device by acting on the magnet. A magnetic induction device having a drive unit that is connected to the induction coil and supplies electric power for generating the induction magnetic field, and is used in a medical device guidance system. A specific position setting step of setting a plurality of discrete specific positions and a plurality of specific directions within the position detection range; and the medical device in one specific position and one specific direction. When the first magnetic field is generated by being arranged, a mutual inductance with a plurality of the induction coils arranged at known positions around the position detection range is calculated, and the calculated mutual inductance is used. A current calculating step for calculating an induced current flowing in each induction coil; and when the calculated induced current flows in the induction coil, the first magnetic field is detected around the position detection range. A magnetic field calculating step for calculating numerical information correlated with the second magnetic field induced in the magnetic field sensor, and the calculated numerical information correlated with the second magnetic field. Storing in association with the specific position and one specific direction, and sequentially changing one specific position and one specific direction, the current calculation step, the magnetic field calculation step, and the storage step, A repetition step of repeatedly creating a table for all of the plurality of specific positions and the plurality of specific directions.

また、本発明にかかる医療装置誘導システムで用いるルックアップテーブルの作成方法は、磁石を内蔵して体腔内に導入される医療装置と、該医療装置の位置検出範囲の周囲に配設されて位置検出用磁界を発生する駆動コイルと前記医療装置に内蔵されて前記位置検出用磁界によって共振し特定周波数の第1の磁界を発生する放射コイルとコンデンサとによる共振回路とからなる磁界発生部と前記位置検出範囲の周囲に配設されて前記第1の磁界を検出するための複数の磁界センサからなる磁界検出部とを有して前記第1の磁界から前記医療装置の位置および向きを検出する位置検出装置と、前記磁石に作用させて前記医療装置の位置または向きを変えるための誘導用磁界を発生する誘導用コイルと該誘導用コイルに接続されて前記誘導用磁界を発生させるための電力を供給する駆動部とを有する磁気誘導装置と、を備える医療装置誘導システムで用いるルックアップテーブルの作成方法であって、前記位置検出範囲内に離散的な複数の特定位置および複数の特定向きを設定する特定位置設定ステップと、一つの前記特定位置および一つの前記特定向きに前記医療装置を配置させて前記第1の磁界を発生させた場合に、前記位置検出範囲の周囲の既知の位置に配置された複数の前記誘導用コイルまたは前記駆動コイルを貫く磁束を算出する磁束算出ステップと、算出された磁束によって前記誘導用コイルまたは前記駆動コイルに流れる誘導電流を算出する電流算出ステップと、算出された誘導電流が前記誘導用コイルまたは前記駆動コイルに流れた場合に、前記磁界センサの位置に誘導発生する第2の磁界と相関を持つ数値情報を算出する磁界算出ステップと、算出された前記第2の磁界と相関を持つ数値情報を一つの前記特定位置および一つの前記特定向きに関連付けて記憶させる記憶ステップと、一つの前記特定位置および一つの前記特定向きを順次変更して、前記磁束算出ステップ、前記電流算出ステップ、磁界算出ステップおよび前記記憶ステップを、複数の前記特定位置および複数の前記特定向きの全てについて繰り返してテーブルを作成する繰り返しステップと、を備えることを特徴とする。   In addition, a method for creating a lookup table used in the medical device guidance system according to the present invention includes a medical device that has a built-in magnet and is introduced into a body cavity, and is positioned around a position detection range of the medical device. A magnetic field generator comprising a drive coil that generates a detection magnetic field, a resonance circuit that includes a capacitor and a radiation coil that is built in the medical device and resonates with the position detection magnetic field to generate a first magnetic field of a specific frequency; A magnetic field detection unit including a plurality of magnetic field sensors disposed around a position detection range for detecting the first magnetic field, and detecting the position and orientation of the medical device from the first magnetic field. A position detecting device; a guiding coil for generating a guiding magnetic field for acting on the magnet to change the position or orientation of the medical device; and the guiding magnet connected to the guiding coil A method of creating a look-up table for use in a medical device guidance system comprising: a magnetic guidance device having a drive unit that supplies power for generating power, wherein a plurality of discrete specific positions within the position detection range And a specific position setting step for setting a plurality of specific directions, and when the first magnetic field is generated by arranging the medical device at one specific position and one specific direction, A magnetic flux calculation step for calculating a magnetic flux penetrating through the plurality of induction coils or drive coils arranged at known peripheral positions, and an induced current flowing in the induction coil or the drive coil is calculated based on the calculated magnetic flux. A current calculating step, and when the calculated induced current flows through the induction coil or the drive coil, A magnetic field calculation step for calculating numerical information correlated with the second magnetic field to be induced, and the calculated numerical information correlated with the second magnetic field in association with one specific position and one specific direction. A storage step of storing, one specific position and one specific direction are sequentially changed, and the magnetic flux calculation step, the current calculation step, the magnetic field calculation step, and the storage step include a plurality of the specific positions and a plurality of the specific positions. A repetition step of repeatedly creating a table for all of the specific directions.

また、本発明にかかる医療装置誘導システムで用いるルックアップテーブルの作成方法は、上記発明において、前記磁束算出ステップは、前記位置検出範囲の周囲に配置された複数の前記誘導用コイルまたは前記駆動コイル間の予め設定された次数までの多重干渉によって生ずる磁束分も含めて算出することを特徴とする。   The method for creating a lookup table used in the medical device guidance system according to the present invention is the above invention, wherein the magnetic flux calculation step includes a plurality of the induction coils or the drive coils arranged around the position detection range. The calculation is performed including a magnetic flux generated by multiple interference up to a preset order.

また、本発明にかかる医療装置誘導システムで用いるルックアップテーブルの作成方法は、磁石を内蔵して体腔内に導入される医療装置と、該医療装置の位置検出範囲の周囲に配設されて位置検出用磁界を発生する駆動コイルと前記医療装置に内蔵されて前記位置検出用磁界によって共振し特定周波数の第1の磁界を発生する放射コイルとコンデンサとによる共振回路とからなる磁界発生部と前記位置検出範囲の周囲に配設されて前記第1の磁界を検出するための複数の磁界センサからなる磁界検出部とを有して前記第1の磁界から前記医療装置の位置および向きを検出する位置検出装置と、前記磁石に作用させて前記医療装置の位置または向きを変えるための誘導用磁界を発生する誘導用コイルと該誘導用コイルに接続されて前記誘導用磁界を発生させるための電力を供給する駆動部とを有する磁気誘導装置と、を備える医療装置誘導システムで用いるルックアップテーブルの作成方法であって、前記位置検出範囲内に離散的な複数の特定位置および複数の特定向きを設定する特定位置設定ステップと、一つの前記特定位置および一つの前記特定向きに前記医療装置を配置させて前記第1の磁界を発生させた場合に、前記位置検出範囲の周囲の既知の位置に配置された複数の前記誘導用コイルまたは前記駆動コイルとの相互インダクタンスを算出し、算出した相互インダクタンスを用いて前記各誘導用コイルまたは前記駆動コイルに流れる誘導電流を算出する電流算出ステップと、算出された誘導電流が前記誘導用コイルまたは前記駆動コイルに流れた場合に、前記位置検出範囲の周囲に配置されて前記第1の磁界を検出するための磁界センサの位置に誘導発生する第2の磁界と相関を持つ数値情報を算出する磁界算出ステップと、算出された前記第2の磁界と相関を持つ数値情報を一つの前記特定位置および一つの前記特定向きに関連付けて記憶させる記憶ステップと、一つの前記特定位置および一つの前記特定向きを順次変更して、前記電流算出ステップ、磁界算出ステップおよび前記記憶ステップを、複数の前記特定位置および複数の前記特定向きの全てについて繰り返してテーブルを作成する繰り返しステップと、を備えることを特徴とする。   In addition, a method for creating a lookup table used in the medical device guidance system according to the present invention includes a medical device that has a built-in magnet and is introduced into a body cavity, and is positioned around a position detection range of the medical device. A magnetic field generator comprising a drive coil that generates a detection magnetic field, a resonance circuit that includes a capacitor and a radiation coil that is built in the medical device and resonates with the position detection magnetic field to generate a first magnetic field of a specific frequency; A magnetic field detection unit including a plurality of magnetic field sensors disposed around a position detection range for detecting the first magnetic field, and detecting the position and orientation of the medical device from the first magnetic field. A position detecting device; a guiding coil for generating a guiding magnetic field for acting on the magnet to change the position or orientation of the medical device; and the guiding magnet connected to the guiding coil A method of creating a look-up table for use in a medical device guidance system comprising: a magnetic guidance device having a drive unit that supplies power for generating power, wherein a plurality of discrete specific positions within the position detection range And a specific position setting step for setting a plurality of specific directions, and when the first magnetic field is generated by arranging the medical device at one specific position and one specific direction, A mutual inductance with a plurality of the induction coils or the drive coils arranged at known peripheral positions is calculated, and an induction current flowing through each induction coil or the drive coil is calculated using the calculated mutual inductance. A current calculation step, and when the calculated induced current flows through the induction coil or the drive coil, the position detection range A magnetic field calculating step for calculating numerical information correlated with a second magnetic field that is arranged around and is induced at the position of a magnetic field sensor for detecting the first magnetic field; and the calculated second magnetic field; A storage step of storing correlated numerical information in association with one specific position and one specific direction, and sequentially changing one specific position and one specific direction, the current calculating step, and the magnetic field calculation A step of repeating the step and the storing step with respect to all of the plurality of specific positions and the plurality of specific orientations to create a table.

また、本発明にかかる医療装置誘導システムで用いるルックアップテーブルの作成方法は、磁石を内蔵して体腔内に導入される医療装置と、該医療装置の位置検出範囲の周囲に配設されて特定周波数の第1の磁界を発生する複数の放射コイルからなる磁界発生部と前記医療装置に内蔵されて前記第1の磁界を検出するための磁界センサからなる磁界検出部とを有して前記第1の磁界から前記医療装置の位置および向きを検出する位置検出装置と、前記磁石に作用させて前記医療装置の位置または向きを変えるための誘導用磁界を発生する誘導用コイルと該誘導用コイルに接続されて前記誘導用磁界を発生させるための電力を供給する駆動部とを有する磁気誘導装置と、を備える医療装置誘導システムで用いるルックアップテーブルの作成方法であって、前記位置検出範囲内に離散的な複数の特定位置および複数の特定向きを設定する特定位置設定ステップと、一つの前記特定位置および一つの前記特定向きに前記医療装置を配置させて、前記放射コイルで該位置検出範囲に対して特定周波数の第1の磁界を発生させた場合に、前記位置検出範囲の周囲の既知の位置に配置された前記誘導用コイルまたは前記放射コイルに流れる誘導電流を算出する電流算出ステップと、算出された誘導電流が前記誘導用コイルまたは前記放射コイルに流れた場合に、前記磁界センサの位置に誘導発生する第2の磁界と相関を持つ数値情報を算出する磁界算出ステップと、算出された前記第2の磁界と相関を持つ数値情報を一つの前記特定位置および一つの前記特定向きに関連付けて記憶させる記憶ステップと、一つの前記特定位置および一つの前記特定向きを順次変更して前記電流算出ステップ、磁界算出ステップおよび前記記憶ステップを、複数の前記特定位置および複数の特定向きの全てについて繰り返してテーブルを作成する繰り返しステップと、を備えることを特徴とする。   In addition, a method for creating a lookup table used in the medical device guidance system according to the present invention includes a medical device that has a built-in magnet and is introduced into a body cavity, and is arranged around a position detection range of the medical device. A magnetic field generation unit including a plurality of radiation coils for generating a first magnetic field having a frequency; and a magnetic field detection unit including a magnetic field sensor built in the medical device for detecting the first magnetic field. A position detecting device for detecting the position and orientation of the medical device from a single magnetic field, a guidance coil for generating a magnetic field for guidance to change the position or orientation of the medical device by acting on the magnet, and the guidance coil And a magnetic guidance device having a drive unit for supplying electric power for generating the guidance magnetic field connected to a medical device, and a method for creating a lookup table for use in a medical device guidance system A specific position setting step for setting a plurality of discrete specific positions and a plurality of specific directions in the position detection range, and arranging the medical device in one specific position and one specific direction, When a first magnetic field having a specific frequency is generated with respect to the position detection range by the radiation coil, the induction coil is disposed at a known position around the position detection range or the induction flows through the radiation coil. A current calculation step for calculating a current, and numerical information correlated with a second magnetic field that is induced and generated at the position of the magnetic field sensor when the calculated induced current flows through the induction coil or the radiation coil. And a storage step for storing numerical information correlated with the calculated second magnetic field in association with one specific position and one specific direction. And changing the current calculating step, the magnetic field calculating step, and the storing step by sequentially changing one specific position and one specific direction for all of the plurality of specific positions and the plurality of specific directions. A repeating step of creating

また、本発明にかかる医療装置誘導システムで用いるルックアップテーブルの作成方法は、上記発明において、前記ルックアップテーブルは、前記位置検出範囲の周囲に配置された前記コイルを1本の線として近似したシングルフィラメントモデルに基づき作成することを特徴とする。   In the method for creating a lookup table used in the medical device guidance system according to the present invention, in the above invention, the lookup table approximates the coil arranged around the position detection range as a single line. It is created based on a single filament model.

また、本発明にかかる医療装置誘導システムで用いるルックアップテーブルの作成方法は、上記発明において、前記ルックアップテーブルは、前記位置検出範囲の周囲に配置された前記コイルを複数の線として近似したマルチフィラメントモデルに基づき作成することを特徴とする。   Also, in the above invention, the method for creating a look-up table used in the medical device guidance system according to the present invention is the multi-pass which approximates the coils arranged around the position detection range as a plurality of lines. It is created based on a filament model.

また、本発明にかかる医療装置誘導システムで用いるルックアップテーブルの作成方法は、上記発明において、前記ルックアップテーブルは、前記位置検出範囲の周囲に配置された前記コイルを有限要素法で作成した物理形状のコイルモデルに基づき作成することを特徴とする。   Also, the method for creating a lookup table used in the medical device guidance system according to the present invention is the above-described invention, wherein the lookup table is a physical device in which the coils arranged around the position detection range are created by a finite element method. It is produced based on the coil model of a shape.

また、本発明にかかる医療装置誘導システムは、上記発明において、前記検出磁界情報および前記補正磁界情報が磁界の振幅情報であることを特徴とする。   In the medical device guidance system according to the present invention, the detection magnetic field information and the correction magnetic field information are magnetic field amplitude information.

また、本発明にかかる医療装置誘導システムは、上記発明において、前記検出磁界情報および前記補正磁界情報が磁界の振幅情報と位相情報であることを特徴とする。   In the medical device guidance system according to the present invention, the detection magnetic field information and the correction magnetic field information are magnetic field amplitude information and phase information.

また、本発明にかかる医療装置誘導方法は、上記発明において、前記検出磁界情報および前記補正磁界情報が磁界の振幅情報であることを特徴とする。   In the medical device guiding method according to the present invention, the detection magnetic field information and the correction magnetic field information are magnetic field amplitude information.

また、本発明にかかる医療装置誘導方法は、上記発明において、前記検出磁界情報および前記補正磁界情報が磁界の振幅情報と位相情報であることを特徴とする。   The medical device guiding method according to the present invention is characterized in that, in the above invention, the detected magnetic field information and the corrected magnetic field information are magnetic field amplitude information and phase information.

本発明にかかる医療装置誘導システム、医療装置誘導方法および医療装置誘導システムで用いるルックアップテーブルの作成方法は、位置検出に際して誘導用コイルまたは磁界発生部が第1の磁界の作用により磁界検出部の位置に誘導発生する第2の磁界を算出して磁界検出部で検出された第1の磁界からこの第2の磁界を減算して補正磁界情報を算出するので、不要な第2の磁界の影響を受けない正確な位置検出が可能となり、かつ、磁界検出部の位置に誘導発生する第2の磁界と相関を持つ数値情報を予め格納したルックアップテーブルを用いて第2の磁界の算出を行うので、都度行う計算量を減らして高速で処理することができるという効果を奏する。   A medical device guidance system, a medical device guidance method, and a method for creating a lookup table used in the medical device guidance system according to the present invention include: The correction magnetic field information is calculated by subtracting the second magnetic field from the first magnetic field detected by the magnetic field detection unit by calculating the second magnetic field induced at the position, so that the influence of the unnecessary second magnetic field is calculated. The second magnetic field is calculated using a lookup table in which numerical information correlated with the second magnetic field that is induced and generated at the position of the magnetic field detection unit is stored in advance. As a result, the amount of calculation to be performed each time is reduced and processing can be performed at high speed.

以下、図面を参照して、本発明にかかる医療装置誘導システム、医療装置誘導方法および医療装置誘導システムで用いるルックアップテーブルの作成方法の好適な実施の形態を詳細に説明する。なお、各実施の形態によってこの発明が限定されるものではない。   DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, exemplary embodiments of a medical device guidance system, a medical device guidance method, and a lookup table creation method used in the medical device guidance system according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In addition, this invention is not limited by each embodiment.

(実施の形態1)
図1は、本発明の実施の形態1の医療装置誘導システムの原理的構成例を示す模式図である。本実施の形態の医療装置誘導システム1Aは、概略的には、カプセル型の医療装置10と、磁気誘導装置20と、位置検出装置50とにより構成されている。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a schematic diagram illustrating a principle configuration example of the medical device guidance system according to the first embodiment of the present invention. The medical device guidance system 1A of the present embodiment is generally configured by a capsule medical device 10, a magnetic guidance device 20, and a position detection device 50.

医療装置10は、例えば、水密構造で密閉された円筒型カプセル形状の容器を備え、被検体の体腔内に導入されるカプセル型内視鏡である。この医療装置10は、体腔内を撮像する撮像部や、撮像された信号を処理する信号処理部や、処理された信号を被検体外に無線で送信出力する無線送信部(いずれも図示せず)等を備え、撮像機能、無線通信機能を有する。このような医療装置10に対応して被検体外に配置される体外受信装置15を備える。体外受信装置15は、被検体の体表の数箇所に配置されて医療装置10から無線出力される信号を受信する複数個のアンテナ16を有し、アンテナ16を介して撮影画像に関する信号を無線で受信し、蓄積するためのものである。   The medical device 10 is, for example, a capsule endoscope that includes a cylindrical capsule container sealed with a watertight structure and is introduced into a body cavity of a subject. The medical device 10 includes an imaging unit that images the inside of a body cavity, a signal processing unit that processes the captured signal, and a wireless transmission unit that wirelessly transmits and outputs the processed signal to the outside of the subject (not shown). ) And the like, and has an imaging function and a wireless communication function. An extracorporeal receiving device 15 disposed outside the subject corresponding to the medical device 10 is provided. The extracorporeal receiving device 15 includes a plurality of antennas 16 that are arranged at several positions on the body surface of the subject and receive signals wirelessly output from the medical device 10, and wirelessly transmit signals related to the captured image via the antennas 16. Is for receiving and accumulating.

また、医療装置10は、内部の撮像等に支障ない位置に固定配置されて、誘導用磁界の作用を受けて位置または向きを変化させるための推進力を発生する永久磁石等による磁石11を備える。   Further, the medical device 10 includes a magnet 11 made of a permanent magnet or the like that is fixedly disposed at a position that does not interfere with internal imaging or the like and generates a driving force for changing the position or orientation under the action of a guiding magnetic field. .

磁気誘導装置20は、体腔内に導入された医療装置10の磁石11に対して被検体外から誘導用磁界を作用させて医療装置10の位置や向きを変化させるためのものであり、誘導用コイル21と操作部22と信号発生制御部23と駆動部24とを備える。誘導用コイル21は、位置検出装置50が、医療装置10の位置を検出するための位置検出範囲をなす被検体外の周囲の既知の位置に配置されて、被検体内に導入された医療装置10中の磁石11に対して誘導用磁界を放射するためのものである。   The magnetic guidance device 20 is for changing the position and orientation of the medical device 10 by applying a guidance magnetic field to the magnet 11 of the medical device 10 introduced into the body cavity from outside the subject. A coil 21, an operation unit 22, a signal generation control unit 23, and a drive unit 24 are provided. The guidance coil 21 is disposed in a known position outside the subject that forms a position detection range for the position detection device 50 to detect the position of the medical device 10, and is introduced into the subject. 10 for radiating a magnetic field for guidance to the magnets 11 in FIG.

操作部22は、操作者の意図する医療装置10の移動方向や向きの指示を行うためのジョイスティック等の入力デバイスや情報入力および諸設定を行うためのキーボードまたはパネルスイッチ等で構成される。信号発生制御部23は、操作部22の指示および後述の位置検出装置50からの位置情報に基づき、医療装置10を誘導するために必要な信号波形を算出し、駆動部24を制御して算出された結果による波形を発生させる。駆動部24は、信号発生制御部23の制御に従い、誘導用コイル21に駆動電流を流し誘導用磁界を発生させる。ここで、医療装置10を移動させる目的で発生させる誘導用磁界の強度は、比較的大きなものであり、損失が少なくなるように、駆動部24の出力インピーダンスは小さめに設定されている。   The operation unit 22 includes an input device such as a joystick for instructing the moving direction and direction of the medical device 10 intended by the operator, a keyboard or a panel switch for performing information input and various settings, and the like. The signal generation control unit 23 calculates a signal waveform necessary for guiding the medical device 10 based on an instruction from the operation unit 22 and position information from the position detection device 50 described later, and controls the drive unit 24 to calculate the signal waveform. Generate a waveform according to the result. The driving unit 24 generates a guiding magnetic field by causing a driving current to flow through the guiding coil 21 under the control of the signal generation control unit 23. Here, the intensity of the guidance magnetic field generated for the purpose of moving the medical device 10 is relatively large, and the output impedance of the drive unit 24 is set to be small so that the loss is reduced.

また、位置検出装置50は、概略的には、磁界発生部30と磁界検出部40とを有し、その一部である磁界発生部30が医療装置10に内蔵され、磁界検出部40が位置検出範囲の周囲に配設されて、磁界発生部30が発生した特定周波数の第1の磁界を磁界検出部40で検出することで、医療装置10の位置および向きを検出するものである。   In addition, the position detection device 50 schematically includes a magnetic field generation unit 30 and a magnetic field detection unit 40, and the magnetic field generation unit 30 that is a part of the position detection device 50 is built in the medical device 10. The position and orientation of the medical device 10 are detected by detecting the first magnetic field of a specific frequency generated by the magnetic field generation unit 30 with the magnetic field detection unit 40, which is disposed around the detection range.

ここで、磁界発生部30は、原点位置が定められたXYZ座標系からなる医療装置10の位置検出範囲に対して特定周波数の第1の磁界を発生させるためのものである。この磁界発生部30は、医療装置10に内蔵された放射コイル31と図示しない発振回路とからなる。すなわち、本実施の形態1の磁界発生部30は、発振回路により放射コイル31に誘導磁界を発生させることで、外部に向けて特定周波数の第1の磁界を発生させる自励式磁界発生部として構成されている。ここで、発生する第1の磁界の特定周波数は、角周波数でω[rad]とする。   Here, the magnetic field generation unit 30 is for generating a first magnetic field having a specific frequency in the position detection range of the medical device 10 having an XYZ coordinate system in which the origin position is defined. The magnetic field generator 30 includes a radiation coil 31 built in the medical device 10 and an oscillation circuit (not shown). That is, the magnetic field generator 30 of the first embodiment is configured as a self-excited magnetic field generator that generates a first magnetic field having a specific frequency toward the outside by generating an induction magnetic field in the radiation coil 31 by an oscillation circuit. Has been. Here, the specific frequency of the generated first magnetic field is an angular frequency ω [rad].

また、磁界検出部40は、磁界発生部30が位置検出範囲に対して発生させた特定周波数の第1の磁界を検出するためのものである。磁界検出部40は、医療装置10に内蔵されて対をなす放射コイル31に対して、位置検出範囲の周囲に配置された複数の磁界センサ41a〜41nを備える。これら複数の磁界センサ41a〜41nは、それぞれのコイルを通過する特定周波数の交番磁界を電圧に変換して検出する。   The magnetic field detector 40 is for detecting a first magnetic field having a specific frequency generated by the magnetic field generator 30 with respect to the position detection range. The magnetic field detection unit 40 includes a plurality of magnetic field sensors 41a to 41n arranged around the position detection range with respect to the radiation coil 31 that is built in the medical device 10 and makes a pair. The plurality of magnetic field sensors 41a to 41n detect an alternating magnetic field having a specific frequency passing through each coil by converting it into a voltage.

本実施の形態1の位置検出装置50は、さらに、メモリ51に保持されたLUT(ルックアップテーブル)52と、信号処理部53と、磁界算出部54と、磁界抽出部55と、位置計算部56とを備える。   The position detection device 50 according to the first embodiment further includes an LUT (lookup table) 52, a signal processing unit 53, a magnetic field calculation unit 54, a magnetic field extraction unit 55, and a position calculation unit held in the memory 51. 56.

ここで、LUT52は、詳細は後述するが、医療装置10が位置検出範囲内の予め設定された複数の特定位置および複数の特定向きで配置されたときに、誘導用コイル21が、第1の磁界の作用により磁界検出部40(磁界センサ41a〜41n)の位置に誘導発生する特定周波数の不要な第2の磁界と相関を持つ数値情報を、医療装置10の複数の特定位置および複数の特定向きを変数として格納したものである。また、信号処理部53は、磁界検出部40から取得した電圧信号を、位置計算に必要とするデジタルデータに変換し、磁界検出部40が検出した磁界や、デジタル信号を評価しその位置分布データから医療装置10の推定される現在位置情報や現在向き情報を取得する。   Here, the LUT 52 will be described in detail later, but when the medical device 10 is arranged at a plurality of predetermined specific positions and a plurality of specific orientations within the position detection range, the guiding coil 21 is the first one. Numerical information having a correlation with an unnecessary second magnetic field of a specific frequency that is induced and generated at the position of the magnetic field detection unit 40 (magnetic field sensors 41a to 41n) by the action of the magnetic field, The direction is stored as a variable. Further, the signal processing unit 53 converts the voltage signal acquired from the magnetic field detection unit 40 into digital data necessary for position calculation, evaluates the magnetic field detected by the magnetic field detection unit 40 and the digital signal, and the position distribution data thereof. To obtain the estimated current position information and current direction information of the medical device 10.

また、磁界算出部54は、位置計算部56における最適化計算において順次推定される医療装置10の現在位置および現在向きを特定位置および特定向きとしてルックアップテーブル52を参照して第2の磁界を推定するためのものである。磁界抽出部55は、磁界検出部40で検出された第1の磁界から磁界算出部54で推定された第2の磁界を減算した補正磁界情報を算出するためのものである。さらに、位置計算部56は、磁界抽出部55で算出された補正磁界情報と医療装置10の位置および向きから計算される磁界(理論値)とが略一致するまで最適化計算を繰り返し行う繰り返し位置計算部57を有して、医療装置10の位置および向きを推定するためのものである。   Further, the magnetic field calculation unit 54 refers to the lookup table 52 with the current position and current direction of the medical device 10 sequentially estimated in the optimization calculation in the position calculation unit 56 as the specific position and specific direction, and generates the second magnetic field. It is for estimation. The magnetic field extraction unit 55 is for calculating corrected magnetic field information obtained by subtracting the second magnetic field estimated by the magnetic field calculation unit 54 from the first magnetic field detected by the magnetic field detection unit 40. Further, the position calculation unit 56 repeats the optimization calculation until the corrected magnetic field information calculated by the magnetic field extraction unit 55 and the magnetic field (theoretical value) calculated from the position and orientation of the medical device 10 substantially match. A calculation unit 57 is provided for estimating the position and orientation of the medical device 10.

ここで、LUT52や磁界算出部54がない場合の位置検出装置50による基本的な位置検出動作について説明する。まず、磁気検出部40は、n=9なる9個の磁界センサ41〜41が3×3のマトリックス状に離散的に配置されているものとする。すなわち、医療装置10内の放射コイル31が1つの場合、ここで説明する位置計算例として、医療装置10のXYZ座標系における位置座標[x,y,z]とその磁気ダイポールモーメント Here, a basic position detection operation by the position detection device 50 when the LUT 52 and the magnetic field calculation unit 54 are not provided will be described. First, in the magnetic detection unit 40, nine magnetic field sensors 41 1 to 41 n with n = 9 are discretely arranged in a 3 × 3 matrix. That is, when there is one radiation coil 31 in the medical device 10, as position calculation examples described here, the position coordinates [x, y, z] of the medical device 10 in the XYZ coordinate system and the magnetic dipole moment thereof are used.

Figure 0005243750
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の合計6個の変数を求めるためには最低6個の磁界センサ41が必要となる。 In order to obtain a total of six variables, at least six magnetic field sensors 41 are required.

このような状況下で、磁界検出部40の各磁界センサ41〜41からの出力信号Vd1,Vd2,…,Vdnは、信号処理部53による信号処理を経て、磁界抽出部55に出力される。磁界抽出部55は、これら各電圧情報に対して単純な比例係数を適用することで、各磁界センサ41〜41を通過する磁界強度Bd1,Bd2,…,Bdnを求める。 Under such circumstances, the output signals V d1 , V d2 ,..., V dn from the magnetic field sensors 41 1 to 41 n of the magnetic field detection unit 40 are subjected to signal processing by the signal processing unit 53, and then the magnetic field extraction unit 55. Is output. The magnetic field extraction unit 55 obtains the magnetic field strengths B d1 , B d2 ,..., B dn that pass through the magnetic field sensors 41 1 to 41 n by applying a simple proportional coefficient to these pieces of voltage information.

そして、医療装置10が、位置検出範囲内の或る座標位置に或る向きで存在することをPベクトルとして、以下のように   Then, assuming that the medical device 10 exists in a certain direction at a certain coordinate position within the position detection range as a P vector, as follows:

Figure 0005243750
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表し、このとき、i番目の磁界センサ41の位置を、 At this time, the position of the i-th magnetic field sensor 41 i is

Figure 0005243750
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とする。そして、Pベクトルとi番目の磁界センサ41との距離ベクトル And The distance vector between the P vector and the i-th magnetic field sensor 41 i

Figure 0005243750
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をとると、磁気ダイポールモーメントが作る磁界は、 And the magnetic dipole moment creates a magnetic field

Figure 0005243750
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として表される。 Represented as:

そこで、位置検出装置50は、通常は、実測値Bdiと理論値(推定値)Bとの2つを用いて、評価関数 Therefore, the position detection device 50 normally uses two of the measured value B di and the theoretical value (estimated value) B i to evaluate the evaluation function.

Figure 0005243750
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を作成し、最小二乗法などの最適化計算を行うことで、医療装置10の位置座標および向きを示すPベクトルを求めることが可能である。 Can be obtained and a P vector indicating the position coordinates and orientation of the medical device 10 can be obtained by performing an optimization calculation such as a least square method.

ところが、実際には、位置検出範囲の周囲に磁界誘導用の誘導用コイル21が配置されている場合、図2に示すように、誘導用コイル21が、放射コイル31が発した特定周波数の第1の磁界の作用を受けて磁界センサ41〜41の位置に不要な第2の磁界を誘導発生する。図2においては、点線四角が誘導用コイル21を示し、実線四角が磁界センサ41〜41を有する磁界検出部40を示している。すなわち、医療装置10に内蔵された放射コイル31から発生する第1の磁界は、磁界検出部40だけでなく、誘導用コイル21も通過してしまうため、誘導用コイル21に何らかの負荷が接続されて実際に誘導用コイル21に誘導電流が流れると、通過した磁界を打ち消そうとする破線矢印で示すような第2の磁界が誘導発生する。このような第2の磁界の一部は、磁界検出部40の磁界センサ41〜41の位置を通過するため、磁界センサ41〜41の検出出力が本来の誘導コイル31から発生する第1の磁界成分だけでなくなり、位置検出に悪影響を及ぼす。 However, in reality, when the induction coil 21 for magnetic field induction is arranged around the position detection range, as shown in FIG. 2, the induction coil 21 has a specific frequency generated by the radiation coil 31. In response to the action of the first magnetic field, an unnecessary second magnetic field is induced and generated at the positions of the magnetic field sensors 41 1 to 41 n . In FIG. 2, the dotted line square indicates the induction coil 21, and the solid line square indicates the magnetic field detection unit 40 having the magnetic field sensors 41 1 to 41 n . That is, the first magnetic field generated from the radiation coil 31 incorporated in the medical device 10 passes through not only the magnetic field detection unit 40 but also the induction coil 21, so that some load is connected to the induction coil 21. When an induction current actually flows through the induction coil 21, a second magnetic field as indicated by a dashed arrow that attempts to cancel the magnetic field that has passed through is induced. A part of the second magnetic field passes through the positions of the magnetic field sensors 41 1 to 41 n of the magnetic field detection unit 40, so that the detection outputs of the magnetic field sensors 41 1 to 41 n are generated from the original induction coil 31. Not only the first magnetic field component but also adversely affects the position detection.

ここで、このような不要となる第2の磁界は、以下のように計算によって算出することができる。まず、矩形状の誘導用コイル21の開口部を一定の微小面積ΔSで区切ることでT分割し(例えば、T=20×20=400)、各微小面積ΔSの位置としてその中心を対象点とする。そして、放射コイル31が内蔵された医療装置10の位置、磁気ダイポールモーメントの存在をPベクトルで表すものとすれば、各対象点での磁界強度が計算できる。この計算を、誘導用コイル21の内側の面に対して行い、全て加算し、微小面積ΔSを掛けることで、誘導用コイル21を通過する全磁束ΦがPベクトルの関数として以下のように求まる。 Here, the unnecessary second magnetic field can be calculated by calculation as follows. First, the opening of the rectangular induction coil 21 is divided into T by dividing the opening by a certain small area ΔS (for example, T = 20 × 20 = 400), and the center of each minute area ΔS is set as a target point. To do. If the position of the medical device 10 incorporating the radiation coil 31 and the presence of the magnetic dipole moment are represented by a P vector, the magnetic field strength at each target point can be calculated. This calculation is performed on the inner surface of the induction coil 21, and all are added and multiplied by a small area ΔS so that the total magnetic flux Φ g passing through the induction coil 21 is as a function of the P vector as follows: I want.

Figure 0005243750
Figure 0005243750

ここで、誘導用コイル21の巻き数をNとすると、誘導用コイル21には、起電力 Here, if the number of turns of the induction coil 21 and N g, the induction coil 21, an electromotive force

Figure 0005243750
Figure 0005243750

が発生する。 Will occur.

そして、この起電力は、誘導用コイル21に接続される負荷インピーダンスZと、誘導用コイル21の抵抗成分が示すインピーダンスRにより閉回路を形成することで、電流 Then, the electromotive force, the load impedance Z l is connected to the induction coil 21, an impedance R g indicating the resistance component of the induction coil 21 by forming a closed circuit, the current

Figure 0005243750
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が流れ、第2の磁界が発生する。ここで、インピーダンスZは、誘導用コイル21が持つ抵抗値Rを含むこととする。 Flows and a second magnetic field is generated. Here, the impedance Z l is intended to include a resistance R g of the induction coil 21 has.

このような電流が誘導用コイル21に流れたときに、i番目の磁界センサ41の位置 When such a current flows through the induction coil 21, the position of the i-th magnetic field sensor 41 i

Figure 0005243750
Figure 0005243750

での磁界強度は、誘導用コイル21上に流れる電流を細分して電流素として扱い、各電流素の寄与を加算することで、ビオサバールの法則に従い、以下のように The magnetic field intensity at is divided into the current flowing on the induction coil 21 and treated as a current element, and by adding the contributions of each current element, according to Biosavart's law,

Figure 0005243750
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Pベクトルの関数として計算することができる。ここで、rベクトルは、電流素の位置を示す。 It can be calculated as a function of the P vector. Here, the r C vector indicates the position of the current element.

このように、放射コイル31を内蔵して位置検出用の第1の磁界を発生する医療装置10の位置と向きとを示す1つのPベクトルに対して、誘導用コイル21に起因して磁界センサ41上に生ずる第2の磁界の算出が可能である。ここで、本実施の形態1では、このような第2の磁界を算出するために、LUTを利用するものであり、上記原理に従い予めLUT52を作成してメモリ51に保持させておくものである。   Thus, the magnetic field sensor caused by the guidance coil 21 with respect to one P vector indicating the position and orientation of the medical device 10 that incorporates the radiation coil 31 and generates the first magnetic field for position detection. The second magnetic field generated on 41 can be calculated. Here, in the first embodiment, an LUT is used to calculate such a second magnetic field, and an LUT 52 is created in advance and held in the memory 51 in accordance with the above principle. .

ここで、LUT52の作成方法の概略について説明する。なお、本実施の形態1ならびに後述の実施の形態では、位置検出範囲の周囲に配置された誘導用コイル21を1本の線として近似したシングルフィラメントモデルに基づき作成するが、誘導用コイル21を複数の線として近似したマルチフィラメントモデルに基づき作成し、または、誘導用コイル21を有限要素法で作成した物理形状のコイルモデルに基づき作成するようにしてもよい。後述の実施の形態のように、位置検出範囲の周囲に配置された駆動コイルや放射コイルを対象とする場合も同様である。   Here, an outline of a method for creating the LUT 52 will be described. In the first embodiment and the later-described embodiments, the induction coil 21 arranged around the position detection range is created based on a single filament model approximated as a single line. It may be created based on a multifilament model approximated as a plurality of lines, or the induction coil 21 may be created based on a physical shape coil model created by a finite element method. The same applies to a drive coil and a radiation coil arranged around the position detection range as in the embodiments described later.

まず、対象となる位置検出範囲をある間隔でメッシュ化する。そして、メッシュ化された各点に磁気ダイポールモーメントMをおく。ただし、[mx,my,mz]は、[1,0,0]、[0,1,0]、[0,0,1]の3種類でよい。これにより、医療装置10の位置[x,y,z]に対してXYZ座標系の各軸X,Y,Z毎に3つのLUT52,52,52が用意され、各軸毎の3つの磁界強度Bgix,Bgiy,Bgizが得られる。 First, the target position detection range is meshed at a certain interval. A magnetic dipole moment M is placed at each meshed point. However, [mx, my, mz] may be three types of [1, 0, 0], [0, 1, 0], and [0, 0, 1]. Thereby, three LUTs 52 x , 52 y , 52 z are prepared for each axis X, Y, Z of the XYZ coordinate system with respect to the position [x, y, z] of the medical device 10, and 3 for each axis. Two magnetic field strengths Bgix , Bgiy , Bgiz are obtained.

LUT52,52,52のより詳細な作成方法を、図3に示す概略フローチャートを参照して説明する。まず、医療装置10の位置を検出するための位置検出範囲内に、所定の間隔で離散的な複数の特定位置をメッシュ状に設定する(ステップS11:特定位置設定ステップ)。また、医療装置10に内蔵されて位置検出用の第1の磁界を発生する磁界発生部30(放射コイル31)の向きを、対象となるX軸、Y軸、Z軸のうち、X軸方向[1,0,0]にセットする(ステップS12)。 A more detailed method for creating the LUTs 52 x , 52 y , 52 z will be described with reference to a schematic flowchart shown in FIG. First, a plurality of discrete specific positions are set in a mesh shape at predetermined intervals within a position detection range for detecting the position of the medical device 10 (step S11: specific position setting step). Further, the direction of the magnetic field generator 30 (radiation coil 31) that is built in the medical device 10 and generates the first magnetic field for position detection is set to the X-axis direction among the target X-axis, Y-axis, and Z-axis. [1, 0, 0] is set (step S12).

ついで、一つの特定位置(一つの特定向きは、X軸方向)を医療装置10に内蔵の放射コイル31(カプセル磁界発生源)の位置として入力し(ステップS13)、この特定位置および特定向きに医療装置10を位置させて放射コイル31によって位置検出用の第1の磁界を発生させた場合に、位置検出範囲の周囲に配置された誘導用コイル21を貫く鎖交磁束を計算する(ステップS14:磁束算出ステップ)。そして、算出された磁束によって誘導用コイル21に流れる誘導電流を求める(ステップS15:電流算出ステップ)。さらに、算出された誘導電流が誘導用コイル21に流れた場合に、誘導用コイル21が、位置検出範囲の周囲に配置された各磁界センサ41〜41の位置に誘導発生する磁界を第2の磁界として算出する(ステップS16:磁界算出ステップ)。そして、算出された第2の磁界の数値情報を、特定位置および特定向きに関連付けて保存する(ステップS17:記憶ステップ)。 Next, one specific position (one specific direction is the X-axis direction) is input as the position of the radiation coil 31 (capsule magnetic field generation source) built in the medical device 10 (step S13). When the medical device 10 is positioned and the first magnetic field for position detection is generated by the radiation coil 31, the interlinkage magnetic flux penetrating the induction coil 21 arranged around the position detection range is calculated (step S14). : Magnetic flux calculation step). Then, an induction current flowing through the induction coil 21 by the calculated magnetic flux is obtained (step S15: current calculation step). Further, when the calculated induced current flows through the induction coil 21, the induction coil 21 generates a magnetic field that is induced and generated at the positions of the magnetic field sensors 41 1 to 41 n arranged around the position detection range. 2 as a magnetic field (step S16: magnetic field calculation step). Then, the calculated numerical information of the second magnetic field is stored in association with the specific position and the specific direction (step S17: storage step).

そして、全ての特定位置の計算が完了するまで、特定位置に関する情報を+1ずつ順次インクリメントすることで(ステップS18;No,ステップS19:繰り返しステップ)、医療装置10の特定位置を順次変更して、このようなステップS13〜S17の処理を、複数の特定位置の全てについて繰り返すことで、向きがX軸方向の場合に各特定位置を変数とするX軸用のLUT52が作成される。 Then, until the calculation of all the specific positions is completed, the specific position of the medical device 10 is sequentially changed by sequentially incrementing the information about the specific position by +1 (step S18; No, step S19: repeat step), By repeating the processes in steps S13 to S17 for all of the plurality of specific positions, an X-axis LUT 52 x having each specific position as a variable when the direction is the X-axis direction is created.

この後、磁界発生部30(放射コイル31)の特定向きを、対象となるY軸方向[0,1,0]やZ軸方向[0,0,1]に順次設定し(ステップS20;No、:繰り返しステップ)、Y軸、Z軸についてもステップS13〜S19の処理を同様に繰り返すことで、各特定位置を変数とするY軸、Z軸用のLUT52,52が作成される。 Thereafter, the specific direction of the magnetic field generation unit 30 (radiation coil 31) is sequentially set to the target Y-axis direction [0, 1, 0] and Z-axis direction [0, 0, 1] (Step S20; No). ,: Repeat step), the processes of steps S13 to S19 are similarly repeated for the Y-axis and the Z-axis, and the LUTs 52 y and 52 z for the Y-axis and the Z-axis having the specific positions as variables are created.

つづいて、このようなLUT52を利用する位置検出装置50の動作例について説明する。磁界算出部54は、現在の医療装置10の推定位置情報を位置計算部56から取得する。この推定位置情報は、計算開始時には計算開始点の位置情報であり、最適化計算の途中では、順次推定されてその都度変化する位置情報である。このような推定された位置情報を特定位置としてLUT52,52,52を参照することで、特定位置で医療装置10が+X軸方向、+Y軸方向、+Z軸方向を向いた場合に発生する第2の磁界の情報が算出される。 Next, an operation example of the position detection device 50 that uses such an LUT 52 will be described. The magnetic field calculation unit 54 acquires the current estimated position information of the medical device 10 from the position calculation unit 56. This estimated position information is position information of the calculation start point at the start of calculation, and is position information that is sequentially estimated and changes each time during the optimization calculation. Occurs when the medical device 10 faces the + X axis direction, the + Y axis direction, and the + Z axis direction at the specific position by referring to the LUTs 52 x , 52 y , and 52 z with the estimated position information as the specific position. The information of the second magnetic field to be calculated is calculated.

なお、一般的には、あまりに膨大なデータ量のLUTを保持することは困難であり、かつ、現実的でないため、推定される位置情報に対して1対1の対応関係でLUT52に数値情報が格納されているわけではない。そこで、磁界算出部54は、推定される医療装置10の位置が特定位置の中間の場合には、推定位置を挟む2つの特定位置でルックアップテーブル52を参照し2つの特定位置間の線形補間計算により第2の磁界を算出することで十分な精度の第2の磁界情報を得る。LUT生成時の座標ピッチは、あまり広げすぎると補正精度が悪化する可能性がある。このため、細かいピッチで発生した補正データと、補間後のデータを比較することで、補正精度を落さないピッチを選ぶことが必要である。   In general, it is difficult to hold an LUT having an extremely large amount of data, and since it is not realistic, numerical information is stored in the LUT 52 in a one-to-one correspondence with estimated position information. It is not stored. Therefore, when the estimated position of the medical device 10 is in the middle of the specific position, the magnetic field calculation unit 54 refers to the lookup table 52 at two specific positions sandwiching the estimated position and performs linear interpolation between the two specific positions. The second magnetic field information with sufficient accuracy is obtained by calculating the second magnetic field by calculation. If the coordinate pitch at the time of LUT generation is too wide, the correction accuracy may deteriorate. For this reason, it is necessary to select a pitch that does not degrade the correction accuracy by comparing the correction data generated at a fine pitch with the data after interpolation.

ここで、医療装置10の磁気ダイポールモーメントM情報として、M,M,Mを用いることで、各軸方向に実際に生ずる第2の磁界を、以下の式で算出することができる。 Here, by using M x , M y , and M z as the magnetic dipole moment M information of the medical device 10, the second magnetic field that actually occurs in each axial direction can be calculated by the following formula.

Figure 0005243750
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このように磁界算出部54で算出された第2の磁界の磁界強度情報は、磁界抽出部55に出力される。磁界抽出部55は、実測値Bdiから医療装置10(放射コイル31)の推定位置/向きを示すPベクトルに対する第2の磁界Bgiを減算することで、実測値を補正した補正磁界情報を算出する。位置計算部56は、このような第2の磁界分を減算してなる補正磁界情報を用いて、以下のような評価関数 Thus, the magnetic field intensity information of the second magnetic field calculated by the magnetic field calculation unit 54 is output to the magnetic field extraction unit 55. The magnetic field extraction unit 55 subtracts the second magnetic field B gi for the P vector indicating the estimated position / orientation of the medical device 10 (radiation coil 31) from the actual measurement value B di , thereby obtaining corrected magnetic field information in which the actual measurement value is corrected. calculate. The position calculation unit 56 uses the correction magnetic field information obtained by subtracting the second magnetic field component as described above, and uses the following evaluation function:

Figure 0005243750
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を作成し、最適化計算を行う。最適化計算では、収束過程でPベクトルの値が逐次変化していくため、磁界算出部54では、その都度、その位置/向き毎に変化したPベクトルを用いてLUT52,52,52を参照して、第2の磁界を算出し直す。 And perform optimization calculation. In the optimization calculation, the value of the P vector sequentially changes during the convergence process. Therefore, the magnetic field calculation unit 54 uses the P vector that changes for each position / orientation each time, and uses the LUTs 52 x , 52 y , 52 z. The second magnetic field is recalculated with reference to FIG.

このようにして行われる本実施の形態1の医療装置誘導方法をまとめて説明する。本実施の形態1の医療装置誘導方法は、駆動部24から電力が供給される誘導用コイル21によって、医療装置10内の磁石11に作用する誘導用磁界を発生させて医療装置10の位置または向きを制御する誘導ステップと、医療装置10に内蔵された放射コイル31を発振回路で駆動して、位置検出範囲に対して特定周波数の第1の磁界を発生させる磁界発生ステップと、位置検出範囲の周囲に配置された複数の磁界センサ41〜41で、特定周波数の第1の磁界を検出する磁界検出ステップと、この磁界検出ステップの検出結果に基づき位置検出範囲内における医療装置10の位置および向きを検出する位置検出ステップとからなる。 The medical device guidance method of the first embodiment performed in this way will be described collectively. In the medical device guidance method according to the first embodiment, a guidance magnetic field that is applied to the magnet 11 in the medical device 10 is generated by the guidance coil 21 to which power is supplied from the drive unit 24, so that the position of the medical device 10 or A guidance step for controlling the orientation; a magnetic field generation step for driving the radiation coil 31 built in the medical device 10 by an oscillation circuit to generate a first magnetic field having a specific frequency with respect to the position detection range; and a position detection range Of the medical device 10 within the position detection range based on the detection result of the magnetic field detection step based on the detection result of the magnetic field detection step of detecting the first magnetic field of the specific frequency with the plurality of magnetic field sensors 41 1 to 41 n arranged around And a position detecting step for detecting the position and orientation.

ここで、位置検出装置50によって実行される位置検出ステップの処理例を図4の概略フローチャートに示す。まず、磁界検出部40の各磁界センサ41〜41が検出した電圧情報(あるいは、磁界情報)を取り込むとともに(ステップS21)、医療装置10の推定位置方向を示すPベクトルの情報を入力する(ステップS22)。このPベクトルの情報は、初回は初期値とされる。 Here, a processing example of the position detection step executed by the position detection device 50 is shown in the schematic flowchart of FIG. First, voltage information (or magnetic field information) detected by each of the magnetic field sensors 41 1 to 41 n of the magnetic field detection unit 40 is captured (step S21), and information on a P vector indicating the estimated position direction of the medical device 10 is input. (Step S22). This P vector information is set to an initial value for the first time.

そして、磁界算出部54は、推定された医療装置10の位置および向きとしてPベクトル情報が示す特定位置および特定向きを用いてルックアップテーブル52,52,52を参照して第2の磁界を算出する(ステップS23;磁界算出ステップ)。磁界抽出部55は、検出された磁界(実測値)からこの第2の磁界を減算して補正磁界情報を算出する(ステップS24;磁界抽出ステップ)。一方、位置計算部56は、磁界検出部40の磁界センサ41〜41が検出すべき磁界の推定検出値を算出し(ステップS25)、補正磁界情報と推定検出値とを用いる評価関数を作成し(ステップS26)、最小二乗法等を用いてPベクトルの最適化計算を行う(ステップS27)。このようなステップS25〜S27による位置計算ステップを、収束判定結果が予め設定された所望の誤差xx以下の範囲内に収まるまで(ステップS28;Yes)、Pベクトルの修正を繰り返す(ステップS29)。すなわち、位置計算ステップでは、ステップS24で算出された補正磁界情報と、医療装置10の位置および向きから計算される磁界の推定検出値とが略一致するまで、医療装置10の位置および向きを繰り返し推定する。 Then, the magnetic field calculation unit 54 refers to the lookup tables 52 x , 52 y , and 52 z using the specific position and specific direction indicated by the P vector information as the estimated position and orientation of the medical device 10, and performs the second operation. A magnetic field is calculated (step S23; magnetic field calculation step). The magnetic field extraction unit 55 calculates corrected magnetic field information by subtracting the second magnetic field from the detected magnetic field (actually measured value) (step S24; magnetic field extraction step). On the other hand, the position calculation unit 56 calculates an estimated detection value of the magnetic field to be detected by the magnetic field sensors 41 1 to 41 n of the magnetic field detection unit 40 (step S25), and calculates an evaluation function using the corrected magnetic field information and the estimated detection value. It is created (step S26), and P vector optimization calculation is performed using the least square method or the like (step S27). The position calculation step in steps S25 to S27 is repeated until the convergence determination result is within a predetermined error xx or less (step S28; Yes) (step S29). That is, in the position calculation step, the position and orientation of the medical device 10 are repeated until the corrected magnetic field information calculated in step S24 and the estimated detection value of the magnetic field calculated from the position and orientation of the medical device 10 substantially match. presume.

このように、本実施の形態1によれば、本来の位置検出装置のアルゴリズムに対して、LUT52からの情報を付加的に与えることで、最適化計算を可能にすることができる。この際、第2の磁界の算出には、積分動作を含むため比較的時間がかかるが、本実施の形態1では、このような積分動作を含む計算を予め行い、LUT52の形態でメモリ51に保持させておくことで、実動作時の計算時間を大幅に短縮することができる。   As described above, according to the first embodiment, it is possible to perform optimization calculation by additionally providing information from the LUT 52 to the algorithm of the original position detection device. At this time, the calculation of the second magnetic field takes a relatively long time because it includes an integration operation. In the first embodiment, however, the calculation including such an integration operation is performed in advance and is stored in the memory 51 in the form of the LUT 52. By keeping it, the calculation time during actual operation can be greatly shortened.

(実施の形態2)
つぎに、本発明の実施の形態2について図5を参照して説明する。本実施の形態2は、誘導用コイルが複数個配置される、より実際的なシステム構成例を考慮したLUTの作成方法に関するものである。
(Embodiment 2)
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The second embodiment relates to a LUT creation method considering a more practical system configuration example in which a plurality of induction coils are arranged.

前述の実施の形態1を示す図では、誘導用コイル21が1つのみであるかのように説明したが、医療装置10をXYZ座標系内において任意の方向に誘導移動させるため、実際には、位置検出範囲を囲むように、位置検出範囲の周囲には、数個ないし数十個の誘導用コイルが配置される。図5は、位置検出範囲の周囲の既知の位置にn=6個の誘導用コイル21〜21が配置された例を示している。このような状況では、磁界センサ41〜41の位置に誘導発生する第2の磁界の振る舞いは、さらに複雑となる。 In the diagram showing the first embodiment described above, the explanation has been made as if there is only one guiding coil 21. However, since the medical device 10 is guided and moved in an arbitrary direction within the XYZ coordinate system, Several to several tens induction coils are arranged around the position detection range so as to surround the position detection range. FIG. 5 shows an example in which n = 6 induction coils 21 1 to 21 n are arranged at known positions around the position detection range. In such a situation, the behavior of the second magnetic field induced and generated at the positions of the magnetic field sensors 41 1 to 41 n is further complicated.

この場合、まず、前述した場合と同様に、医療装置10に内蔵の放射コイル31が発生する位置検出用の第1の磁界が各誘導用コイル21〜21に作用して、それぞれ第2の磁界を誘導発生する。ここで、ここまでの現象であれば、磁界検出部40での磁界強度は、医療装置10から各誘導用コイル21〜21に対する影響としてそれぞれ計算を行い、最後にそれらを加算すればよいといえる。 In this case, first, as in the case described above, the first magnetic field for position detection generated by the radiation coil 31 built in the medical device 10 acts on each of the induction coils 21 1 to 21 n, and the second magnetic field is generated. Inductive generation of the magnetic field. Here, if the phenomenon so far, the magnetic field strength at the magnetic field detecting unit 40 performs a calculation respectively as effects on the induction coil 21 1 through 21 n from the medical device 10, the end may be added to those It can be said.

しかしながら、実際は、誘導された各誘導用コイル21〜21が新たな磁界発生源となり、他の残りの誘導用コイルに対して第2の磁界を誘導発生させる多重干渉を生ずる。このような第2の磁界は、原因となる第1の磁界とは、位相が逆となって発生し、磁界強度も小さくなっていくので、この計算方法を繰り返すことで、最終的には、ある平衡状態に達することとなる。そこで、位置検出装置50に要求される精度により、この多重干渉を何次まで考慮するかを決めてLUT52を作成するようにすればよい。 However, in reality, each of the induced induction coils 21 1 to 21 n becomes a new magnetic field generation source, and multiple interference is generated that induces and generates a second magnetic field for the other induction coils. Such a second magnetic field is generated in a phase opposite to that of the first magnetic field that is the cause, and the magnetic field strength is also reduced. Therefore, by repeating this calculation method, finally, A certain equilibrium state will be reached. Therefore, the LUT 52 may be created by determining how many times this multiple interference should be taken into account according to the accuracy required for the position detection device 50.

(実施の形態3)
本発明の実施の形態3について図6を参照して説明する。本実施の形態3は、実施の形態2で説明したような誘導用コイル21の多重干渉を考慮したLUTの別の作成方法に関するものである。本実施の形態3は、コイル間の誘導は、コイル同士の相互インダクタンスで定義することで表現可能な点に着目したものである。
(Embodiment 3)
A third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The third embodiment relates to another method for creating an LUT in consideration of the multiple interference of the induction coil 21 as described in the second embodiment. The third embodiment focuses on the point that induction between coils can be expressed by defining the mutual inductance between coils.

まず、n個の誘導用コイル21〜21に対して、識別番号i,j=1,2,…,nを付け、医療装置10に内蔵の放射コイル31には番号0を付与することで、各コイル同士の相互インダクタンスLijを定義する。ここで、添え字i,jは、i番目のコイルとj番目のコイとの間での相互インダクタンスであることを示している。磁界の影響する方向は、i←jとする。ただし、LijとLjiとは同じとなる。また、この定義によれば、i=jも存在し、これは通常自己インダクタンスを示すが、ここでは特に区別しないものとする。 First, identification numbers i, j = 1, 2,..., N are assigned to the n induction coils 21 1 to 21 n , and a number 0 is assigned to the radiation coil 31 built in the medical device 10. Thus, the mutual inductance L ij between the coils is defined. Here, the subscripts i and j indicate the mutual inductance between the i-th coil and the j-th coil. The direction affected by the magnetic field is i ← j. However, L ij and L ji are the same. According to this definition, there is also i = j, which normally indicates self-inductance, but is not particularly distinguished here.

このような条件下に、相互インダクタンスは、コイルの物理的な形状、配置によって決まる。より具体的には、あるコイルに単位電流を流したときに、他方のコイルを鎖交する磁束数を示す。そこで、医療装置10に内蔵された放射コイル31に電流I=1Aを流したとき、その他の誘導用コイル21〜21を通過する磁束を求める。つまり、ここで求める相互インダクタンスLi0は、実施の形態1で説明した通過磁束計算の場合とほぼ同じである。そして、磁気ダイポールモーメントMは、電流Iに対して、μ*I*S*N(ただし、μ:透磁率、S:コイル断面積、N:コイル巻き数)で表されるので、変換が必要なことと、対象となるコイルiの巻き数Nを掛けることが違うだけである。そして、医療装置10の向きを座標軸+X、+Y、+Zとして、医療装置10の一つの特定位置に対して3種類の値が計算できる。 Under such conditions, the mutual inductance is determined by the physical shape and arrangement of the coils. More specifically, the number of magnetic fluxes linked to the other coil when a unit current is passed through the coil is shown. Therefore, when the current I 0 = 1A is passed through the radiation coil 31 built in the medical device 10, the magnetic flux passing through the other induction coils 21 1 to 21 n is obtained. That is, the mutual inductance L i0 obtained here is almost the same as in the case of the passing magnetic flux calculation described in the first embodiment. The magnetic dipole moment M is μ 0 * I 0 * S 0 * N 0 (where μ 0 is the magnetic permeability, S 0 is the coil cross-sectional area, and N 0 is the number of coil turns) with respect to the current I 0 . because represented, and that the translation is required, it is differs only multiplying the number of turns N i of the coil i of interest. Then, three types of values can be calculated for one specific position of the medical device 10 with the orientation of the medical device 10 as coordinate axes + X, + Y, + Z.

次に、各誘導用コイル21〜21同士の相互インダクタンスも用意する。誘導用コイル21は、通常、配置位置が固定され、その位置が既知であるため、n個の誘導用コイル21〜21に対してn×nのマトリックスを用意することができる。ここでは、説明を簡単にするため、n=4(i,j=1〜4)の場合を想定する(位置検出装置として成立するか否かは無関係である)。まず、1番目の誘導用コイル21に発生する電圧を求めると、i=1に対して、 Next, mutual inductances between the induction coils 21 1 to 21 n are also prepared. Since the position of the induction coil 21 is usually fixed and the position thereof is known, an n × n matrix can be prepared for the n induction coils 21 1 to 21 n . Here, in order to simplify the explanation, the case of n = 4 (i, j = 1 to 4) is assumed (whether or not it is established as a position detection device is irrelevant). First, when the voltage generated in the first induction coil 211 is obtained, for i = 1,

Figure 0005243750
Figure 0005243750

となる。同様にして、i番目の誘導用コイル21に対して、 It becomes. Similarly, for the i-th induction coil 21 i ,

Figure 0005243750
Figure 0005243750

という4つの式が立てられる。個々で、位置検出用の第1の磁界が角周波数ω[rad]の正弦波であるとすると、dI/dtの項は、ωIとなる。 Four formulas are established. If the first magnetic field for position detection is a sine wave with an angular frequency ω [rad], the term of dI / dt is ωI.

これらを整理すると、以下のようになる。ここでは、行列表記のまま概念的に示すと、   These are organized as follows. Here, when conceptually shown in matrix notation,

Figure 0005243750
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となる。Lは、誘導用コイル同士の相互インダクタンス行列を示し、Lは、医療装置10内の放射コイル31と誘導用コイル21〜21との相互インダクタンス行列を示し、jは、虚数単位を示している。ここで、各誘導用コイル21〜21が駆動アンプに接続されている場合、右項中のI*Zを0として扱ってもよいことがある。つまり、 It becomes. L represents a mutual inductance matrix between the induction coils, L 0 represents a mutual inductance matrix between the radiation coil 31 and the induction coils 21 1 to 21 n in the medical device 10, and j represents an imaginary unit. ing. Here, when each induction coil 21 1 to 21 n is connected to a drive amplifier, I i * Z i in the right term may be treated as 0. That means

Figure 0005243750
Figure 0005243750

を計算すれば、I行列I〜Iという各コイルに流れる電流が求められる。 Is calculated, currents flowing through the respective coils of I matrices I 1 to I k are obtained.

電流を求める作業は、磁界発生部30(放射コイル31)の3方向(+X、+Y、+Z方向)に対して、I,I,Iのような個別の値を算出する。このような各電流を、誘導用コイル21〜21に流したときに磁界センサ41〜41の位置に発生する第2の磁界は、実施の形態1で説明したように求めることができる。 In the operation of obtaining the current, individual values such as I x , I y , and I z are calculated with respect to the three directions (+ X, + Y, and + Z directions) of the magnetic field generator 30 (radiating coil 31). The second magnetic field generated at the position of the magnetic field sensors 41 1 to 41 n when each of these currents flows through the induction coils 21 1 to 21 n is obtained as described in the first embodiment. it can.

よって、これまでの方法から、医療装置10の位置情報を変数とする第2の磁界に関する3つの数値情報B,B,Bを得ることができ、LUT52,52,52の作成が可能となる。 Therefore, three numerical information B x , B y , B z relating to the second magnetic field using the position information of the medical device 10 as a variable can be obtained from the conventional methods, and the LUTs 52 x , 52 y , 52 z can be obtained. Can be created.

ここで、このような相互インダクタンスを利用した本実施の形態3のLUT52,52,52の作成方法を図6の概略フローチャートにまとめて示す。なお、図6に示すフローチャート中、電流を求める部分は、誘導用コイル同士の相互インダクタンスが予め判っているものとする。まず、医療装置10の位置を検出するための位置検出範囲内に、所定の間隔で離散的な複数の特定位置をメッシュ状に設定する(ステップS31:特定位置設定ステップ)。また、医療装置10に内蔵されて位置検出用の第1の磁界を発生する磁界発生部30(放射コイル31)の向きを、対象となるX軸、Y軸、Z軸のうち、X軸方向[1,0,0]にセットする(ステップS32)。 Here, a method for creating the LUTs 52 x , 52 y , and 52 z of the third embodiment using such mutual inductance is collectively shown in the schematic flowchart of FIG. In the flowchart shown in FIG. 6, it is assumed that the portion for obtaining the current has previously known the mutual inductance between the induction coils. First, a plurality of discrete specific positions are set in a mesh shape at predetermined intervals within a position detection range for detecting the position of the medical device 10 (step S31: specific position setting step). Further, the direction of the magnetic field generator 30 (radiation coil 31) that is built in the medical device 10 and generates the first magnetic field for position detection is set to the X-axis direction among the target X-axis, Y-axis, and Z-axis. [1, 0, 0] is set (step S32).

ついで、一つの特定位置(一つの特定向きは、X軸方向)を医療装置10に内蔵の放射コイル31(カプセル磁界発生源)の位置として入力する(ステップS33)。そして、誘導用コイルとの相互インダクタンスを計算し(ステップS34:相互インダクタンス算出ステップ)、各誘導用コイルに発生する電圧に関する連立方程式を解き、各誘導用コイルに流れる誘導電流を求める(ステップS35:電流算出ステップ)。さらに、算出された誘導電流が誘導用コイルに流れた場合に、位置検出範囲の周囲に配置された各磁界センサ41〜41に誘導発生する磁界を第2の磁界として算出する(ステップS36:磁界算出ステップ)。そして、算出された第2の磁界の数値情報を、特定位置および特定向きに関連付けて保存する(ステップS37:記憶ステップ)。 Next, one specific position (one specific direction is the X-axis direction) is input as the position of the radiation coil 31 (capsule magnetic field generation source) built in the medical device 10 (step S33). Then, the mutual inductance with the induction coil is calculated (step S34: mutual inductance calculation step), simultaneous equations relating to voltages generated in the induction coils are solved, and the induction current flowing through the induction coils is obtained (step S35: Current calculation step). Further, when the calculated induced current flows through the induction coil, the magnetic field generated by induction in each of the magnetic field sensors 41 1 to 41 n arranged around the position detection range is calculated as the second magnetic field (step S36). : Magnetic field calculation step). Then, the calculated numerical information of the second magnetic field is stored in association with the specific position and specific direction (step S37: storage step).

そして、全ての特定位置の計算が完了するまで、特定位置に関する情報を+1ずつ順次インクリメントすることで(ステップS38;No,ステップS39:繰り返しステップ)、特定位置を順次変更して、このようなステップS33〜S37の処理を、複数の特定位置の全てについて繰り返すことで、各特定位置を変数とするX軸用のLUT52が作成される。 Then, the information on the specific position is sequentially incremented by +1 until the calculation of all the specific positions is completed (step S38; No, step S39: repetition step). By repeating the processes of S33 to S37 for all of the plurality of specific positions, an X-axis LUT 52 x having each specific position as a variable is created.

この後、磁界発生部30(放射コイル31)の向きを、対象となるY軸方向[0,1,0]やZ軸方向[0,0,1]に順次設定し(ステップS40;No、:繰り返しステップ)、Y軸、Z軸についてもステップS33〜S39の処理を同様に繰り返すことで、各特定位置を変数とするY軸、Z軸用のLUT52,52が作成される。 Thereafter, the direction of the magnetic field generator 30 (radiation coil 31) is sequentially set to the target Y-axis direction [0, 1, 0] and Z-axis direction [0, 0, 1] (Step S40; No, : Repeat step), the processing of steps S33 to S39 is similarly repeated for the Y-axis and the Z-axis, thereby generating the LUTs 52 y and 52 z for the Y-axis and the Z-axis with the specific positions as variables.

本実施の形態3において、磁界算出部54は、これらLUT52,52,52の数値情報と、磁気ダイポールモーメントMの電流値とを使うことで、第2の磁界の値を求める。つまり、第2の磁界は、Bgi=(Bix*M/|M|+Biy*M/|M|+Biz*M/|M|)*Iとなる。 In the third embodiment, the magnetic field calculation unit 54 uses the numerical information of these LUTs 52 x , 52 y , and 52 z and the current value of the magnetic dipole moment M to obtain the value of the second magnetic field. That is, the second magnetic field, B gi = a * I 0 (B ix * M x / | M | + B iy * M y / | M | + B iz * M z / | | M).

本実施の形態3の方法では、発生電圧の連立方程式を一度立ててから電流を求めているため、その解は、平衡状態を示しており、干渉の次数を指定する必要がない。   In the method of the third embodiment, since the current is obtained after the simultaneous equations of the generated voltage are once established, the solution indicates an equilibrium state, and there is no need to specify the order of interference.

なお、本実施の形態3の変形例として、相互インダクタンス(自己インダクタンスを含む)は、装置で実測した値を用いてLUTを作成するようにしてもよい。具体的には、実際にあるコイルに電流を流し、その他の残りのコイルで発生する起電力を測定した結果から求めればよい。起電力が発生する仕組みについては、実施の形態1で説明した通りである。   As a modification of the third embodiment, as the mutual inductance (including self-inductance), an LUT may be created using values actually measured by the apparatus. Specifically, it may be obtained from the result of measuring the electromotive force generated in the other remaining coils by passing a current through an actual coil. The mechanism for generating electromotive force is as described in the first embodiment.

(実施の形態4)
つづいて、本発明の実施の形態4について図7および図8を参照して説明する。図7は、本実施の形態4の医療装置誘導システムの構成例を示す概略ブロック図であり、図8は、本実施の形態4の位置検出装置50によって実行される位置検出ステップの処理例を示す概略フローチャートである。本実施の形態4は、誘導用コイル21〜21の接続状態の変更を考慮したものである。すなわち、実施の形態3等では、LUT52の計算過程で誘導用コイル21〜21に接続されるインピーダンスが0であるとみなして計算したが、このインピーダンス変化には、ある不使用の誘導用コイル21が電気的に切り離される状況で使用されることで、影響が大きなことがある。誘導用コイル21が電気的に切り離されるということは、インピーダンスが無限大になることであり、この誘導用コイル21には電流が流れないため、影響がなくなる(この誘導用コイル21による第2の磁界は生じない)。
(Embodiment 4)
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 7 is a schematic block diagram illustrating a configuration example of the medical device guidance system according to the fourth embodiment, and FIG. 8 illustrates a processing example of a position detection step executed by the position detection device 50 according to the fourth embodiment. It is a schematic flowchart shown. In the fourth embodiment, a change in the connection state of the induction coils 21 1 to 21 n is considered. That is, in the third embodiment and the like, the calculation is performed on the assumption that the impedance connected to the induction coils 21 1 to 21 n is 0 in the calculation process of the LUT 52. When the coil 21 i is used in a situation where it is electrically disconnected, the influence may be great. The fact that the induction coil 21 i are electrically disconnected, is that the impedance becomes infinite, according to the current does not flow, the influence is eliminated (this induction coil 21 i to the inductive coil 21 i No second magnetic field is generated).

そこで、本実施の形態4では、図7に示すように、予め誘導用コイル21〜21の接続形態毎に異なるn種類にグループ分けされたLUT521x,521y,521z,522x,522y,522z,…,52nx,52ny,52nzを作成してメモリ51に保持させておき、誘導用コイル21〜21の接続形態に応じて参照するLUT52のグループを切替えるようにしたものである。誘導用コイル21〜21の接続形態に関する情報は、磁気誘導装置20に付加した情報取得部25によって認識されて、位置検出装置50の磁界算出部54中に設けた切替部54aに対して出力される。切替部54aは、情報取得部25からの接続形態に関する情報を取得して磁界算出部54が参照するLUT52のグループを切替える。 Therefore, in the fourth embodiment, as shown in FIG. 7, LUTs 52 1x , 52 1y , 52 1z , 52 2x , which are grouped into different n types for each connection form of the induction coils 21 1 to 21 n in advance. 52 2y , 52 2z ,..., 52 nx , 52 ny , 52 nz are created and held in the memory 51, and the LUT 52 group to be referenced is switched according to the connection form of the induction coils 21 1 to 21 i. It is a thing. Information on the connection form of the induction coils 21 1 to 21 n is recognized by the information acquisition unit 25 added to the magnetic induction device 20, and the switching unit 54 a provided in the magnetic field calculation unit 54 of the position detection device 50 is recognized. Is output. The switching unit 54 a acquires the information regarding the connection form from the information acquisition unit 25 and switches the group of the LUT 52 referred to by the magnetic field calculation unit 54.

ここで、本実施の形態4の位置検出ステップについて図8を参照して説明する。基本的には、図4に示した位置検出ステップの処理例と同様であるが、本実施の形態4では、磁界算出ステップ中の前処理として、磁気誘導装置20の情報取得部25から誘導用コイル21〜21の接続形態に関する情報として接続コイル情報を取得し(ステップS41)、切替部54aが、この接続コイル情報に応じて使用するLUT52のグループを選択する(ステップS42:テーブル切替えステップ)処理を行ってから、選択されたグループのLUT52を使用してステップS21以降の処理を行わせるものである。 Here, the position detection step of the fourth embodiment will be described with reference to FIG. Basically, it is the same as the processing example of the position detection step shown in FIG. 4, but in the fourth embodiment, as pre-processing during the magnetic field calculation step, the information acquisition unit 25 of the magnetic guidance device 20 performs guidance. Connection coil information is acquired as information relating to the connection form of the coils 21 1 to 21 n (step S41), and the switching unit 54a selects a group of LUTs 52 to be used according to the connection coil information (step S42: table switching step). ) After the processing, the processing after step S21 is performed using the LUT 52 of the selected group.

(実施の形態5)
つづいて、本発明の実施の形態5について図9および図10を参照して説明する。図9は、本実施の形態5の医療装置誘導システムの構成例を示す概略ブロック図であり、図10は、本実施の形態5の位置検出装置50によって実行される位置検出ステップの処理例を示す概略フローチャートである。本実施の形態5は、誘導用コイル21〜21の接続状態の変更および温度変化に伴うインピーダンス変化を考慮したものである。すなわち、実施の形態4では、誘導用コイル21〜21に接続されるインピーダンスが0または無限大(不要磁界なし)の状況を考慮して参照するLUT52のグループ切替えを行うようにしたが、誘導用コイル21は、温度が変化することでコイルの抵抗値(インピーダンス)が変わる、といった連続的な変化を示すことがある。
(Embodiment 5)
Next, a fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 9 and FIG. FIG. 9 is a schematic block diagram illustrating a configuration example of the medical device guidance system according to the fifth embodiment, and FIG. 10 illustrates a processing example of a position detection step executed by the position detection device 50 according to the fifth embodiment. It is a schematic flowchart shown. In the fifth embodiment, the change in the connection state of the induction coils 21 1 to 21 n and the impedance change accompanying the temperature change are taken into consideration. That is, in the fourth embodiment, group switching of the LUT 52 to be referred to is performed in consideration of the situation where the impedance connected to the induction coils 21 1 to 21 n is 0 or infinite (no unnecessary magnetic field). The induction coil 21 may show a continuous change such that the resistance value (impedance) of the coil changes as the temperature changes.

そこで、本実施の形態5では、図9に示すように、予め誘導用コイル21〜21の接続形態毎にグループ分けした異なるn種類のLUT521x,1y,1z,522x,2y,2z,…,52nx,ny,nzを作成する上で(例えば、添え字1x,1y,1zは3個分を1つにまとめて表記するものである)、各グループ内で、代表的なm種類の特定インピーダンスZ1,Z2,…,ZmでのLUT521x,1y,1z(Z1),521x,1y,1z(Z2),…,521x,1y,1z(Zm),522x,2y,2z(Z1),522x,2y,2z(Z2),522x,2y,2z(Zm),…,52nx,ny,nz(Z1),52nx,ny,nz(Z2),52nx,ny,nz(Zm)を作成してメモリ51に保持させておき、誘導用コイル21〜21の接続形態の情報およびコイル温度に基づくインピーダンス情報に応じて参照するLUT52を切替えるようにしたものである。誘導用コイル211〜21nの接続形態に関する情報は、磁気誘導装置20に付加した情報取得部25によって認識され、誘導用コイル21の温度に基づくインピーダンス情報は、磁気誘導装置20に付加した情報取得部26によって認識されて、位置検出装置50の磁界算出部54中に設けた切替部54aに対して出力される。切替部54aは、情報取得部25からの接続形態に関する情報およびインピーダンス情報を取得して磁界算出部54が参照するLUT52のグループを切替える。 Therefore, in the fifth embodiment, as shown in FIG. 9, different n types of LUTs 52 1x, 1y, 1z , 52 2x, 2y, 2z previously grouped for each connection form of the induction coils 21 1 to 21 n. ,..., 52 nx, ny, nz are created (for example, the subscripts 1x, 1y, 1z are written together as three subscripts), each group includes a representative m. LUT 52 1x, 1y, 1z (Z1), 52 1x, 1y, 1z (Z2), ..., 52 1x, 1y, 1z (Zm), 52 2x, 2y, 2z (Z1), 52 2x, 2y, 2z (Z2), 52 2x, 2y, 2z (Zm), ..., 52 nx, ny, nz (Z1), 52 nx, ny, nz (Z2), 52 nx, ny, create a nz (Zm) is held in the memory 51 Place, in which to switch the LUT52 reference in accordance with the information of the connection mode of the guiding coils 21 1 through 21 i and the impedance information based on the coil temperature. Information on the connection form of the induction coils 211 to 21n is recognized by the information acquisition unit 25 added to the magnetic induction device 20, and impedance information based on the temperature of the induction coil 21 is information acquisition unit added to the magnetic induction device 20. 26 and is output to the switching unit 54 a provided in the magnetic field calculation unit 54 of the position detection device 50. The switching unit 54a acquires the information regarding the connection form and the impedance information from the information acquisition unit 25, and switches the group of the LUT 52 that the magnetic field calculation unit 54 refers to.

ここで、本実施の形態5の位置検出ステップについて図10を参照して説明する。基本的には、図4に示した位置検出ステップの処理例と同様であるが、本実施の形態5では、磁界算出ステップ中の前処理として、磁気誘導装置20の情報取得部25,26から誘導用コイル21〜21の接続形態に関する情報として接続コイル情報およびコイル温度に基づくインピーダンスZ情報を取得し(ステップS51)、切替部54aが、この接続コイル情報およびインピーダンスZ情報に応じて使用するLUT52のグループを選択する(ステップS52)処理を行ってから、選択されたインピーダンス対応のグループのLUT52を使用してステップS21以降の処理を行わせるものである。 Here, the position detection step of the fifth embodiment will be described with reference to FIG. Basically, it is the same as the processing example of the position detection step shown in FIG. 4, but in the fifth embodiment, the information acquisition units 25 and 26 of the magnetic guidance device 20 perform preprocessing during the magnetic field calculation step. The connection coil information and impedance Z information based on the coil temperature are acquired as information related to the connection form of the induction coils 21 1 to 21 n (step S51), and the switching unit 54a uses the connection coil information and the impedance Z information according to the connection coil information and the impedance Z information. After performing the process of selecting the group of the LUT 52 to be performed (step S52), the process after step S21 is performed using the LUT 52 of the selected group corresponding to impedance.

ところで、LUT52は代表的な特定インピーダンスZ1,Z2,…,Zmに従い作成されているため、取得したインピーダンス情報は、これら特定インピーダンスZ1,Z2,…,Zmに一致しない場合が多い。このような場合、取得したインピーダンスを挟む2つの特定インピーダンスのLUT52を参照してそれぞれ第2の磁界を算出した上で、2つの特定インピーダンス間の線形補間計算を行うことで(ステップS53)、コイル温度に基づくコイルインピーダンスに対応する第2の磁界を算出するようにすればよい。   Incidentally, since the LUT 52 is created according to typical specific impedances Z1, Z2,..., Zm, the acquired impedance information often does not match these specific impedances Z1, Z2,. In such a case, the second magnetic field is calculated with reference to the two specific impedance LUTs 52 sandwiching the acquired impedance, and then the linear interpolation calculation between the two specific impedances is performed (step S53). What is necessary is just to calculate the 2nd magnetic field corresponding to the coil impedance based on temperature.

(実施の形態6)
つづいて、本発明の実施の形態6について図11を参照して説明する。図11は、本実施の形態6の位置検出装置50によって実行される位置検出ステップの処理例を示す概略フローチャートである。本実施の形態は、コイル温度の変化に伴うインピーダンス変化が複雑で線形補間が困難な場合を考慮したものである。すなわち、実施の形態5では、誘導用コイル21〜21に接続されるインピーダンスが0または無限大(不要磁界なし)の状況およびコイルのインピーダンスを考慮してLUT52の切替え、コイルインピーダンスに応じてLUT52間で線形補間を行うようにしたが、誘導用コイル21の温度変化に伴うインピーダンス変化が複雑な場合には補間も単純でなくなる可能性がある。ここで、誘導用コイル21の温度によってコイルを構成する銅の抵抗(インピーダンス)が変わるので、演算によって誘導用コイル21に接続されているインピーダンスZの値を算出(推定)することができる。
(Embodiment 6)
Next, a sixth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 11 is a schematic flowchart illustrating a processing example of a position detection step executed by the position detection device 50 according to the sixth embodiment. This embodiment considers the case where the impedance change accompanying the change in coil temperature is complicated and linear interpolation is difficult. That is, in the fifth embodiment, the LUT 52 is switched in accordance with the coil impedance in consideration of the situation where the impedance connected to the induction coils 21 1 to 21 n is 0 or infinity (no unnecessary magnetic field) and the coil impedance. Although linear interpolation is performed between the LUTs 52, if the impedance change accompanying the temperature change of the induction coil 21 is complicated, the interpolation may not be simple. Since the resistance of the copper constituting the coil by the temperature of the induction coil 21 (impedance) is changed, the value of the impedance Z g connected to the induction coil 21 by the operation can be calculated (estimated).

そして、実施の形態3では、LUT52を用いて医療装置10の位置および向きから一度に磁界センサ41の位置に生ずる第2の磁界を算出するようにしたが、本実施の形態6では、LUT52を、磁界発生部30の誘導により誘導用コイル21に流れる電流と相関を持つ数値情報を、磁界発生部30の位置情報を変数として格納した第1のLUTと、誘導用コイル21に予め設定された特定の電流を流した場合に磁界検出部40の位置に誘導発生する第2の磁界と相関を持つ数値情報を、磁界検出部40の位置情報を変数として格納した第2のLUTとに分割して構成し、磁界算出部54は、磁界発生部30の位置情報に基づき第1のLUTを参照した数値情報とインピーダンス情報とを用いて誘導用コイル21に流れる電流を算出し、算出された電流に基づき第2のLUTを参照して第2の磁界を算出するようにしたものである。すなわち、誘導用コイル21に流れる電流を求める部分には第1のLUTを用い、その都度、情報取得部26から取得されるコイル温度情報に基づき算出したインピーダンスZを入力して行列を解いた上で、求めた電流を用いて第2のLUTを参照することで、第2の磁界を求めるようにしたものである。 In the third embodiment, the second magnetic field generated at the position of the magnetic field sensor 41 at a time is calculated from the position and orientation of the medical device 10 using the LUT 52. However, in the sixth embodiment, the LUT 52 is The numerical information correlated with the current flowing in the induction coil 21 by the induction of the magnetic field generation unit 30 is preset in the first LUT storing the position information of the magnetic field generation unit 30 as a variable and the induction coil 21. Numerical information correlated with the second magnetic field that is induced and generated at the position of the magnetic field detection unit 40 when a specific current is passed is divided into a second LUT that stores the position information of the magnetic field detection unit 40 as a variable. The magnetic field calculation unit 54 calculates the current flowing through the induction coil 21 using the numerical information and impedance information referring to the first LUT based on the position information of the magnetic field generation unit 30, and calculates the current. With reference to the second LUT based on the currents it is obtained to calculate the second magnetic field. That is, the portion for determining the current flowing through the induction coil 21 using the first LUT, each time, solved the matrix type the impedance Z l of calculated on the basis of coil temperature information acquired from the information acquisition unit 26 The second magnetic field is obtained by referring to the second LUT using the obtained current.

ここで、本実施の形態6の位置検出ステップについて図11を参照して説明する。まず、磁気誘導装置20の情報取得部25,26から誘導用コイル21〜21の接続形態に関する情報として接続コイル情報およびコイル温度情報を取得し(ステップS61)、切替部54aが、この接続コイル情報に応じて使用するLUT52のグループを選択する(ステップS62)。そして、前述したように、磁界検出部40の各磁界センサ41〜41が検出した電圧情報(あるいは、磁界情報)を取り込むとともに(ステップS21)、医療装置10の推定位置方向を示すPベクトルの情報を入力する(ステップS22)。このPベクトルの情報は、初回は初期値とされる。 Here, the position detection step of the sixth embodiment will be described with reference to FIG. First, connection coil information and coil temperature information are acquired as information related to the connection form of the induction coils 21 1 to 21 n from the information acquisition units 25 and 26 of the magnetic induction device 20 (step S61), and the switching unit 54a performs this connection. A group of LUTs 52 to be used is selected according to the coil information (step S62). As described above, the voltage information (or magnetic field information) detected by each of the magnetic field sensors 41 1 to 41 n of the magnetic field detection unit 40 is captured (step S21), and the P vector indicating the estimated position direction of the medical device 10 Is input (step S22). This P vector information is set to an initial value for the first time.

そして、磁界算出部54は、推定された医療装置10の位置を示すPベクトル情報が示す特定位置を用いて、第1のLUTを参照することで、誘導用コイル21に発生する誘導起電力を算出する(ステップS63)。また、情報取得部26から取得したコイル温度情報によって誘導用コイル21の抵抗Rを算出し(ステップS64)、算出した抵抗Rと誘導用コイル21のインダクタンスとから各誘導用コイル21〜21に流れる電流Iを算出する(ステップS65)。 Then, the magnetic field calculation unit 54 refers to the first LUT using the specific position indicated by the P vector information indicating the estimated position of the medical device 10, thereby generating the induced electromotive force generated in the induction coil 21. Calculate (step S63). Moreover, to calculate the resistance R g of the induction coil 21 by the coil temperature information acquired from the information acquisition unit 26 (step S64), the calculated resistor R g each induction coil 21 1 to the inductance of the induction coil 21 calculating a current I g flowing to 21 n (step S65).

Figure 0005243750
Figure 0005243750

この後、算出された電流Iによって第2のLUTを参照することで、磁界センサ41上に発生する第2の磁界を算出する(ステップS66)。以後は、図4の場合と同様に、ステップS24〜S29の処理を繰り返す。 Thereafter, the calculated current I g by referring to the second LUT, to calculate a second magnetic field generated on the magnetic field sensor 41 (step S66). Thereafter, similarly to the case of FIG. 4, the processes of steps S24 to S29 are repeated.

なお、図6に示したように相互インダクタンスを利用してLUTを作成する場合であれば、推定された医療装置10の位置を示すPベクトル情報が示す特定位置を用いて、第1のLUTを参照することで、医療装置10に内蔵の放射コイル31と誘導用コイル21との間の相互インダクタンスLを算出し、コイル温度情報から算出された抵抗Rを代入することで行列方程式を作成し、この行列方程式を解くことで誘導用コイル21に流れる電流Iを、 If the LUT is created using the mutual inductance as shown in FIG. 6, the first LUT is calculated using the specific position indicated by the P vector information indicating the estimated position of the medical device 10. By referencing, a matrix equation is created by calculating the mutual inductance L 0 between the radiation coil 31 and the induction coil 21 built in the medical device 10 and substituting the resistance R g calculated from the coil temperature information. The current I flowing through the induction coil 21 by solving this matrix equation is

Figure 0005243750
Figure 0005243750

として求め、算出された電流Iによって第2のLUTを参照することで、磁界センサ41上に発生する不要磁界を算出するようにすればよい。 And the unnecessary magnetic field generated on the magnetic field sensor 41 may be calculated by referring to the second LUT by the calculated current I.

(実施の形態7)
本発明の実施の形態7について図12を参照して説明する。前述の説明では、LUT52を計算に基づき作成するようにしたが、本実施の形態7では、LUT52の一部については実測データを用いて作成するようにしたものであり、後述する実施の形態にも適用可能である。
(Embodiment 7)
A seventh embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In the above description, the LUT 52 is created based on the calculation. However, in the seventh embodiment, a part of the LUT 52 is created using actually measured data. Is also applicable.

本実施の形態7は、磁気誘導装置20中に、誘導用コイル21に流れる電流を検出する電流検出部27を備え、この電流検出部27によって検出された実測電流値を位置検出装置50中のLUT52に入力することで第2の磁界を求めるようにしたものである。また、誘導用コイル21に対して所定の電流を流したときに、この電流値でLUT52を参照して磁界センサ41の位置に発生する第2の磁界を求めるようにしてもよい。   In the seventh embodiment, the magnetic induction device 20 includes a current detection unit 27 that detects a current flowing through the induction coil 21, and an actual measurement value detected by the current detection unit 27 is stored in the position detection device 50. The second magnetic field is obtained by inputting to the LUT 52. Alternatively, when a predetermined current is passed through the induction coil 21, the second magnetic field generated at the position of the magnetic field sensor 41 may be obtained by referring to the LUT 52 with this current value.

(実施の形態8)
つづいて、本発明の実施の形態8について図13を参照して説明する。図13は、本発明の実施の形態8の医療装置誘導システムの原理的構成例を示す模式図である。本実施の形態の医療装置誘導システム1Bは、位置検出装置50が、磁界発生部30に代えて、誘導式の磁界発生部60を備える構成とされている。この磁界発生部30は、医療装置10に内蔵されて共振により特定周波数の第1の磁界を発生するLC共振回路61と、位置検出範囲の周囲に配置されてLC共振回路61を共振させる位置検出用磁界を付与する駆動コイル62とからなる。LC共振回路61は、放射コイルと寄生容量または付加容量からなり、共振角周波数は、ω[rad]となるように設定されている。また、駆動コイル62は、位置検出範囲に対して共振周波数成分を含む交番磁界を付与する。なお、図13では、一つの駆動コイル62のみ図示するが、適宜複数個配設してもよい。また、位置検出装置50は、これら駆動コイル62を駆動するための駆動部63を備える。
(Embodiment 8)
Next, an eighth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 13 is a schematic diagram illustrating a principle configuration example of the medical device guidance system according to the eighth embodiment of the present invention. In the medical device guidance system 1B of the present embodiment, the position detection device 50 is configured to include an induction-type magnetic field generation unit 60 instead of the magnetic field generation unit 30. The magnetic field generation unit 30 is built in the medical device 10 and generates a first magnetic field having a specific frequency by resonance, and a position detection that resonates the LC resonance circuit 61 disposed around the position detection range. And a drive coil 62 for applying a magnetic field. The LC resonance circuit 61 includes a radiation coil and a parasitic capacitance or additional capacitance, and the resonance angular frequency is set to be ω [rad]. Further, the drive coil 62 applies an alternating magnetic field including a resonance frequency component to the position detection range. In FIG. 13, only one drive coil 62 is shown, but a plurality of drive coils may be provided as appropriate. Further, the position detection device 50 includes a drive unit 63 for driving the drive coils 62.

本実施の形態8のような医療装置誘導システム1Bの場合も、必要となるLUT52の作成方法は、医療装置10が位置検出用の第1の磁界を位置検出範囲に向けて発する発生源として考えれば、医療装置誘導システム1Aの場合と全く同様でよい。もっとも、本実施の形態8の場合、位置検出範囲の周囲には、誘導用コイル21の他に駆動コイル62が配置され、駆動コイル62も誘導用コイル21と同様に低い出力インピーダンスを持つ駆動部63に接続されているので、磁界検出部40からみれば不要な第2の磁界の発生源となる。このため、本実施の形態8では、LUT52の作成時には、駆動コイル62も誘導用コイル21と同様に、第2の磁界を算出する対象とされ、位置検出範囲の周囲に配置されたコイルの一つに含めて第2の磁界が算出される。   Also in the case of the medical device guidance system 1B as in the eighth embodiment, the necessary method for creating the LUT 52 is considered as a generation source in which the medical device 10 emits the first magnetic field for position detection toward the position detection range. For example, it may be exactly the same as in the case of the medical device guidance system 1A. However, in the case of the eighth embodiment, a drive coil 62 is arranged in addition to the induction coil 21 around the position detection range, and the drive coil 62 has a low output impedance in the same manner as the induction coil 21. 63, it is an unnecessary second magnetic field generation source as viewed from the magnetic field detection unit 40. For this reason, in the eighth embodiment, when the LUT 52 is created, the drive coil 62 is also the target for calculating the second magnetic field, like the induction coil 21, and is one of the coils arranged around the position detection range. And the second magnetic field is calculated.

また、本実施の形態8の場合も、特に図示しないが、LUT52として、誘導用コイル21の駆動部24に対する接続状態および駆動コイル62の駆動部63に対する接続状態毎に異なる複数のLUTを用意しておき、情報取得部25や図示しない第2の情報取得部から得られる誘導用コイル21及び駆動コイル62の接続状態の情報に基づき磁界算出部54が参照するLUT52を切替えるようにしてもよい。   Also in the case of the eighth embodiment, although not particularly illustrated, a plurality of different LUTs are prepared as the LUT 52 for each connection state of the induction coil 21 to the drive unit 24 and each connection state of the drive coil 62 to the drive unit 63. The LUT 52 referred to by the magnetic field calculation unit 54 may be switched based on the connection state information of the induction coil 21 and the drive coil 62 obtained from the information acquisition unit 25 or the second information acquisition unit (not shown).

(実施の形態9)
また、本発明の実施の形態9について図14を参照して説明する。図14は、本発明の実施の形態9の医療装置誘導システムの原理的構成例を示す模式図である。本実施の形態の医療装置誘導システム1Cは、位置検出装置50が、磁界発生部30、磁界検出部40の配置関係を逆とした磁界発生部70と磁界検出部80とを備える構成とされている。すなわち、位置検出範囲に対して外部側から位置検出用の特定周波数の第1の磁界を付与して医療装置10に内蔵させた磁界センサによって位置検出用の第1の磁界を捕えることで医療装置10の位置を検出する方式である。
(Embodiment 9)
The ninth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 14 is a schematic diagram illustrating a principle configuration example of the medical device guidance system according to the ninth embodiment of the present invention. In the medical device guidance system 1C of the present embodiment, the position detection device 50 includes a magnetic field generation unit 70 and a magnetic field detection unit 80 in which the arrangement relationship of the magnetic field generation unit 30 and the magnetic field detection unit 40 is reversed. Yes. In other words, the first magnetic field for position detection is captured by the magnetic field sensor provided in the medical apparatus 10 by applying a first magnetic field having a specific frequency for position detection from the outside to the position detection range. This is a method of detecting 10 positions.

磁界発生部70は、位置検出範囲の周囲の既知の位置に配置された複数の放射コイル71,71からなり、位置検出範囲内に向けて特定周波数の交番磁界を発生させる。また、位置検出装置50は、これら放射コイル71,71を駆動するための駆動部72を備える。 The magnetic field generating unit 70 includes a plurality of radiating coils 71 1, 71 2 arranged at known positions around the position detection area, to generate an alternating magnetic field of a specific frequency toward the position detection area. The position detecting device 50 includes a drive unit 72 for driving these emission coils 71 1, 71 2.

磁界検出部80は、医療装置10に内蔵されて放射コイル71,71が発生した特定周波数の第1の磁界を検出するための磁界センサ81と、磁界センサ81が検出した磁界情報を電圧信号に変換し、デジタル化して医療装置10外へ送信するための送信データを生成する図示しない信号処理部と、信号処理された送信データ(磁界センサ81が検出した磁界情報)を外部に無線送信する図示しない無線送信部とを備える。ここで、医療装置10は、本来的に、撮像装置が撮像した画像情報を被検体外の受信装置15(アンテナ16)に対して無線送信する無線機能を有しているので、磁界センサ81が検出した磁界情報に関しても、画像情報に付加または重畳させて無線送信させるように構成することができる。もちろん、磁界情報専用に別個の無線送信部を備える構成であってもよい。また、位置検出装置50は、医療装置10の無線送信部から送信される磁界情報を無線受信するための無線受信部59を備える。この無線受信部59は、体外受信装置15を利用するものであってもよい。 The magnetic field detecting unit 80 includes a magnetic field sensor 81 for detecting the first magnetic field of a specific frequency radiated coil 71 1 is incorporated in the medical device 10, 71 2 is generated, the voltage a magnetic field information field sensor 81 detects A signal processing unit (not shown) that generates a transmission data to be converted into a signal, digitized, and transmitted to the outside of the medical device 10 and signal-processed transmission data (magnetic field information detected by the magnetic field sensor 81) are wirelessly transmitted to the outside. And a wireless transmission unit (not shown). Here, the medical device 10 inherently has a wireless function of wirelessly transmitting image information captured by the imaging device to the receiving device 15 (antenna 16) outside the subject. The detected magnetic field information can also be configured to be wirelessly transmitted by being added or superimposed on the image information. Of course, a configuration including a separate wireless transmission unit dedicated to magnetic field information may be used. Further, the position detection device 50 includes a wireless reception unit 59 for wirelessly receiving magnetic field information transmitted from the wireless transmission unit of the medical device 10. The wireless receiving unit 59 may use the extracorporeal receiving device 15.

本実施の形態9に示すような磁界発生部70および磁界検出部80の構成の場合も、基本的には、医療装置10の位置、向きを推定して磁界強度を計算し、実測値との差が最小となるように最適化計算することで、医療装置10の位置検出が可能である。   In the case of the configuration of the magnetic field generation unit 70 and the magnetic field detection unit 80 as shown in the ninth embodiment, basically, the position and orientation of the medical device 10 are estimated to calculate the magnetic field strength, By performing the optimization calculation so that the difference is minimized, the position of the medical device 10 can be detected.

しかしながら、誘導用コイル21,21が位置検出範囲の周囲に配置されている場合、同じく位置検出範囲の周囲に配置されている放射コイル71,71との相互誘導によって、所望の磁界分布に変化を生じさせる第2の磁界が誘導発生する。 However, when the induction coils 21 1 and 21 2 are arranged around the position detection range, a desired magnetic field is obtained by mutual induction with the radiation coils 71 1 and 71 2 that are also arranged around the position detection range. A second magnetic field that causes a change in the distribution is induced.

ここで、この場合の第2の磁界もこれらコイル21,21,71,71の配置、形状のみによって決まるため、計算によって算出することが可能であるが、位置検出時に逐次的に不要磁界を計算するには複雑で膨大な時間がかかってしまう。そこで、本実施の形態9でも、前述の実施の形態の場合と同様に、医療装置10が位置検出範囲内の予め設定された特定位置に特定向きで位置する場合に、これらコイル21,21,71,71によって医療装置10内の磁界センサ81の位置に発生する第2の磁界と相関を持つ数値情報を、医療装置10の複数の特定位置および複数の特定向きを変数として格納したLUT52を予めメモリ51に保持させておき、位置検出時に参照するようにしたものである。LUT52を用いて第2の磁界を算出し、実測値から第2の磁界を減算することで、補正磁界情報を算出し、この補正磁界情報を用いて最適化計算を行うことで、短時間で位置検出を行う。 The second also of the magnetic field the coils 21 1, 21 2, 71 1, 71 2 of the arrangement in this case, since the determined by the shape alone, but can be calculated by calculation, sequentially upon detection position Calculation of the unnecessary magnetic field is complicated and takes a lot of time. Therefore, in the ninth embodiment, as in the case of the above-described embodiment, when the medical device 10 is positioned in a specific direction at a predetermined specific position within the position detection range, these coils 21 1 , 21 are used. 2, 71 1, stored by the 71 2 numerical information having a correlation with a second magnetic field generated at the position of the magnetic field sensor 81 in the medical device 10, a plurality of specific positions and a plurality of specific directions of the medical device 10 as variables The LUT 52 is stored in the memory 51 in advance and is referred to when the position is detected. By calculating the second magnetic field using the LUT 52, subtracting the second magnetic field from the actual measurement value, the correction magnetic field information is calculated, and the optimization calculation is performed using the correction magnetic field information, so that a short time can be obtained. Perform position detection.

ここで、本実施の形態9の場合のLUT52としては、以下の2つの機能が必要となる。第1は、放射コイル71,71が作る位置検出用の第1の磁界により、コイル21,21,71,71に流れる電流である。これは、駆動コイル71,71を微小電流素に分けてそれぞれを磁界発生源とすれば、実施の形態1で説明した誘導用コイル21への影響の場合と同じ計算で算出することができる。 Here, the following two functions are required as the LUT 52 in the case of the ninth embodiment. The first is a current flowing in the coils 21 1 , 21 2 , 71 1 , and 71 2 by the first magnetic field for position detection generated by the radiation coils 71 1 and 71 2 . This driving coil 71 1, 71 2 if each divided into small current element and the magnetic field generating source, be calculated by the same calculation as for the influence of the induction coil 21 described in the first embodiment it can.

第2は、上記電流が流れた場合に、コイル21,21,71,71が医療装置10の磁界センサ81の位置に作る磁界である。すなわち、計算を実行する点は、医療装置10の存在する点である。この計算は、実施の形態1で、各誘導用コイル21が磁界センサ41の位置に作る磁界を計算する過程と同じであるが、求める点が、医療装置誘導システム1Cによって固定されておらず、位置検出範囲内の全てをカバーしている点で異なる。 Second, when the current flows, a magnetic field coil 21 1, 21 2, 71 1, 71 2 are made to the position of the magnetic field sensor 81 of the medical device 10. That is, the point where the calculation is performed is a point where the medical device 10 exists. This calculation is the same as the process of calculating the magnetic field generated by each induction coil 21 at the position of the magnetic field sensor 41 in the first embodiment, but the point to be calculated is not fixed by the medical device guidance system 1C. It is different in that it covers all within the position detection range.

入力としては、位置座標(x,y,z)を入力し、この1地点に対してX,Y,Z軸の3軸分の磁界強度が得られる。位置検出装置50の動作としては、最適化計算の途中の各推定位置/向きでの磁界を求め、医療装置10の推定される向きに応じてこれら3軸のデータを合成することで実際の磁界を求めればよい。   As an input, position coordinates (x, y, z) are input, and magnetic field strengths for three axes of the X, Y, and Z axes can be obtained for this one point. As an operation of the position detection device 50, a magnetic field at each estimated position / orientation in the middle of the optimization calculation is obtained, and an actual magnetic field is obtained by combining the data of these three axes according to the estimated orientation of the medical device 10. You can ask for.

本実施の形態9の方式でも、磁界センサ81の位置/向きに対する各コイル21,21,71,71との相互インダクタンスを計算することでLUT52を作成することができる。 Also in the system of the ninth embodiment, the LUT 52 can be created by calculating the mutual inductances with the coils 21 1 , 21 2 , 71 1 , 71 2 with respect to the position / orientation of the magnetic field sensor 81.

また、本実施の形態9の場合も、特に図示しないが、LUT52として、誘導用コイル21の駆動部24に対する接続状態および放射コイル71の駆動部72に対する接続状態毎に異なる複数のLUTを用意しておき、情報取得部25や図示しない第3の情報取得部から得られる誘導用コイル21及び放射コイル71の接続状態の情報に基づき磁界算出部54が参照するLUT52を切替えるようにしてもよい。   Also in the case of the ninth embodiment, although not particularly illustrated, as the LUT 52, a plurality of different LUTs are prepared for each connection state of the induction coil 21 to the drive unit 24 and each connection state of the radiation coil 71 to the drive unit 72. The LUT 52 referred to by the magnetic field calculation unit 54 may be switched based on the connection state information of the induction coil 21 and the radiation coil 71 obtained from the information acquisition unit 25 or a third information acquisition unit (not shown).

本発明の実施の形態1の医療装置誘導システムの原理的構成例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the example of a fundamental structure of the medical device guidance system of Embodiment 1 of this invention. 不要磁界の発生する様子を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows a mode that an unnecessary magnetic field generate | occur | produces. 実施の形態1のLUTの作成方法を示す概略フローチャートである。3 is a schematic flowchart illustrating a method for creating an LUT according to the first embodiment. 実施の形態1の位置検出装置によって実行される位置検出ステップの処理例を示す概略フローチャートである。3 is a schematic flowchart illustrating a processing example of a position detection step executed by the position detection device according to the first embodiment. 実施の形態2にかかる誘導用コイルの配置例を示す斜視図である。FIG. 10 is a perspective view showing an arrangement example of induction coils according to the second embodiment. 実施の形態3のLUTの作成方法を示す概略フローチャートである。10 is a schematic flowchart illustrating a method for creating an LUT according to the third embodiment. 実施の形態4の医療装置誘導システムの構成例を示す概略ブロック図である。FIG. 10 is a schematic block diagram illustrating a configuration example of a medical device guidance system according to a fourth embodiment. 実施の形態4の位置検出装置によって実行される位置検出ステップの処理例を示す概略フローチャートである。14 is a schematic flowchart illustrating a processing example of a position detection step executed by the position detection device according to the fourth embodiment. 実施の形態5の医療装置誘導システムの構成例を示す概略ブロック図である。FIG. 10 is a schematic block diagram illustrating a configuration example of a medical device guidance system according to a fifth embodiment. 実施の形態5の位置検出装置によって実行される位置検出ステップの処理例を示す概略フローチャートである。10 is a schematic flowchart illustrating a processing example of a position detection step executed by the position detection device according to the fifth embodiment. 実施の形態6の位置検出装置によって実行される位置検出ステップの処理例を示す概略フローチャートである。22 is a schematic flowchart illustrating a processing example of a position detection step executed by the position detection device according to the sixth embodiment. 実施の形態7の医療装置誘導システムの原理的構成例を示す模式図である。FIG. 20 is a schematic diagram illustrating a principle configuration example of a medical device guidance system according to a seventh embodiment. 実施の形態8の医療装置誘導システムの原理的構成例を示す模式図である。FIG. 20 is a schematic diagram illustrating a principle configuration example of a medical device guidance system according to an eighth embodiment. 実施の形態9の医療装置誘導システムの原理的構成例を示す模式図である。FIG. 20 is a schematic diagram illustrating a principle configuration example of a medical device guidance system according to a ninth embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

1A,1B,1C 医療装置誘導システム
10 カプセル型医療装置
11 磁石
20 磁気誘導装置
21 誘導用コイル
24 駆動部
30 磁界発生部
31 放射コイル
40 磁界検出部
41 磁界センサ
50 位置検出装置
52 LUT
54 磁界算出部
55 磁界抽出部
56 位置計算部
57 繰り返し位置計算部
60 磁界発生部
61 LC共振回路
62 駆動コイル
70 磁界発生部
71 放射コイル
80 磁界検出部
81 磁界センサ
1A, 1B, 1C Medical device guidance system 10 Capsule type medical device 11 Magnet 20 Magnetic guidance device 21 Guiding coil 24 Drive unit 30 Magnetic field generation unit 31 Radiation coil 40 Magnetic field detection unit 41 Magnetic field sensor 50 Position detection device 52 LUT
54 Magnetic field calculation unit 55 Magnetic field extraction unit 56 Position calculation unit 57 Repetitive position calculation unit 60 Magnetic field generation unit 61 LC resonance circuit 62 Drive coil 70 Magnetic field generation unit 71 Radiation coil 80 Magnetic field detection unit 81 Magnetic field sensor

Claims (49)

磁石を内蔵して体腔内に導入される医療装置と、
磁界発生部と磁界検出部とを有して一部が前記医療装置に内蔵され、前記磁界発生部が特定周波数の第1の磁界を発生し、前記磁界検出部が前記特定周波数の第1の磁界を含む検出磁界情報を検出し、前記医療装置の位置および向きの少なくともいずれか一方を検出する位置検出装置と、
前記磁石に作用させて前記医療装置の位置または向きの少なくともいずれか一方を変えるための誘導用磁界を発生する誘導用コイルと、該誘導用コイルに接続されて前記誘導用磁界を発生させるための電力を供給する駆動部とを有する磁気誘導装置と、
を備え、
前記位置検出装置は、
前記医療装置の位置および向きの少なくともいずれか一方を推定するための特定の位置検出範囲を有するとともに、
前記医療装置が複数の特定位置に複数の特定向きで配置されたときに、前記誘導用コイルまたは前記磁界発生部の少なくともいずれか一方が、前記第1の磁界の作用により前記磁界検出部の位置に誘導発生する第2の磁界と相関を持つ複数の数値情報を格納したルックアップテーブルと、
前記医療装置の位置および向きに基づき前記ルックアップテーブルを参照して前記第2の磁界を推定する磁界算出部と、
前記磁界検出部が検出した前記検出磁界情報から前記磁界算出部で推定された前記第2の磁界を減算した補正磁界情報を算出する磁界抽出部と、
該磁界抽出部で算出された補正磁界情報から前記医療装置の位置および向きを推定する位置計算部と、
を備えることを特徴とする医療装置誘導システム。
A medical device that incorporates a magnet and is introduced into the body cavity;
The medical device has a magnetic field generation unit and a magnetic field detection unit, and a part thereof is built in the medical device, the magnetic field generation unit generates a first magnetic field having a specific frequency, and the magnetic field detection unit has a first frequency of the specific frequency A position detection device that detects detected magnetic field information including a magnetic field and detects at least one of a position and an orientation of the medical device;
An induction coil for generating a magnetic field for induction for acting on the magnet to change at least one of the position and orientation of the medical device, and for generating the induction magnetic field connected to the induction coil A magnetic induction device having a drive unit for supplying electric power;
With
The position detection device includes:
Having a specific position detection range for estimating at least one of the position and orientation of the medical device;
When the medical device is arranged in a plurality of specific directions at a plurality of specific positions, at least one of the induction coil and the magnetic field generation unit is positioned at the magnetic field detection unit by the action of the first magnetic field. A lookup table storing a plurality of pieces of numerical information correlated with the second magnetic field induced in
A magnetic field calculation unit that estimates the second magnetic field with reference to the lookup table based on the position and orientation of the medical device;
A magnetic field extraction unit for calculating corrected magnetic field information obtained by subtracting the second magnetic field estimated by the magnetic field calculation unit from the detected magnetic field information detected by the magnetic field detection unit;
A position calculator that estimates the position and orientation of the medical device from the corrected magnetic field information calculated by the magnetic field extractor;
A medical device guidance system comprising:
前記位置検出装置は、前記位置計算部が推定した前記医療装置の位置および向きの少なくともいずれか一方に基づき、前記磁界算出部が前記ルックアップテーブルを参照して再度前記第2の磁界を推定し、前記磁界抽出部が前記磁界検出部の検出した前記検出磁界情報から再度推定された第2の磁界を減算した補正磁界情報を算出し、前記位置計算部が前記医療装置の位置および向きを前記補正磁界情報から推定する繰り返し計算を行う繰り返し計算部を有し、
前記繰り返し計算部は、前記第2の磁界または前記補正磁界情報の再計算による変化量が設定された閾値より小さくなるまで繰り返し計算を行うことを特徴とする請求項1に記載の医療装置誘導システム。
In the position detection device, the magnetic field calculation unit estimates the second magnetic field again with reference to the lookup table based on at least one of the position and orientation of the medical device estimated by the position calculation unit. The magnetic field extraction unit calculates corrected magnetic field information obtained by subtracting the second magnetic field estimated again from the detected magnetic field information detected by the magnetic field detection unit, and the position calculation unit calculates the position and orientation of the medical device. It has an iterative calculation unit that performs iterative calculation estimated from the corrected magnetic field information,
2. The medical device guidance system according to claim 1, wherein the iterative calculation unit performs the repetitive calculation until a change amount due to recalculation of the second magnetic field or the correction magnetic field information becomes smaller than a set threshold value. .
前記位置検出装置は、前記位置計算部が推定した前記医療装置の位置および向きに基づく前記第1の磁界による前記磁界検出部の検出値を推定した推定検出値を求め、
前記位置計算部が推定した前記医療装置の位置および向きに基づき、前記磁界算出部が前記ルックアップテーブルを参照して再度前記第2の磁界を推定し、前記磁界抽出部が前記磁界検出部の検出した前記検出磁界情報から再度推定された第2の磁界を減算した補正磁界情報を算出し、前記位置計算部が前記医療装置の位置および向きを前記補正磁界情報から推定する繰り返し計算を行う繰り返し計算部を有し、
前記繰り返し計算部は、前記補正磁界情報と前記位置計算部が推定した前記医療装置の位置および向きに基づく前記第1の磁界による前記磁界検出部の推定検出値が略一致するまで繰り返し計算を行うことを特徴とする請求項1に記載の医療装置誘導システム。
The position detection device obtains an estimated detection value obtained by estimating the detection value of the magnetic field detection unit by the first magnetic field based on the position and orientation of the medical device estimated by the position calculation unit;
Based on the position and orientation of the medical device estimated by the position calculation unit, the magnetic field calculation unit estimates the second magnetic field again with reference to the lookup table, and the magnetic field extraction unit detects the magnetic field detection unit. Repetitive calculation of calculating corrected magnetic field information obtained by subtracting the second magnetic field re-estimated from the detected magnetic field information detected, and performing repetitive calculation in which the position calculation unit estimates the position and orientation of the medical device from the corrected magnetic field information Have a calculator,
The iterative calculation unit, the calculation is repeated until the estimated detection value of the magnetic field detector by the first magnetic field based on the position and orientation of the position calculation unit and the correction magnetic field information is estimated the medical device is substantially coincident The medical device guidance system according to claim 1, wherein the medical device guidance system is performed.
前記磁界発生部は、前記医療装置に内蔵された発振回路と放射コイルとからなり、特定周波数の前記第1の磁界を発生し、
前記磁界検出部は、前記位置検出範囲の周囲に配設された複数の磁界センサからなり、
前記第2の磁界を算出する対象は、前記誘導用コイルであることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一つに記載の医療装置誘導システム。
The magnetic field generation unit includes an oscillation circuit and a radiation coil built in the medical device, and generates the first magnetic field having a specific frequency.
The magnetic field detector comprises a plurality of magnetic field sensors arranged around the position detection range,
The medical device guidance system according to any one of claims 1 to 3, wherein the target for calculating the second magnetic field is the guidance coil.
前記磁界発生部は、前記位置検出範囲の周囲に配設される駆動コイルと、前記医療装置に内蔵されたコンデンサと放射コイルとによる共振回路とからなり、該共振回路が前記駆動コイルの発生する位置検出用磁界によって共振し外部に特定周波数の前記第1の磁界を発生し、
前記磁界検出部は、前記位置検出範囲の周囲に配設された複数の磁界センサからなり、
前記第2の磁界を算出する対象は、前記誘導用コイルであることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一つに記載の医療装置誘導システム。
The magnetic field generation unit includes a drive coil disposed around the position detection range, and a resonance circuit including a capacitor and a radiation coil built in the medical device, and the resonance circuit is generated by the drive coil. Resonating with the position detection magnetic field to generate the first magnetic field having a specific frequency outside,
The magnetic field detector comprises a plurality of magnetic field sensors arranged around the position detection range,
The medical device guidance system according to any one of claims 1 to 3, wherein the target for calculating the second magnetic field is the guidance coil.
前記第2の磁界を算出する対象は、前記駆動コイルを含むことを特徴とする請求項5に記載の医療装置誘導システム。   The medical device guidance system according to claim 5, wherein the target for calculating the second magnetic field includes the drive coil. 前記磁界発生部は、前記位置検出範囲の周囲に配設された複数の放射コイルからなり、特定周波数の前記第1の磁界を発生し、
前記磁界検出部は、前記医療装置に内蔵され、
前記位置検出装置は、前記医療装置に内蔵されて前記磁界検出部が検出した磁界の情報を該医療装置の外部へ無線送信する無線送信部と、前記医療装置の外部に設けられて前記無線送信部が送信した磁界の情報を受信する無線受信部とを備え、
前記第2の磁界を算出する対象は、前記誘導用コイルであることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一つに記載の医療装置誘導システム。
The magnetic field generation unit is composed of a plurality of radiation coils arranged around the position detection range, and generates the first magnetic field having a specific frequency.
The magnetic field detector is built in the medical device,
The position detection device is provided in the medical device and wirelessly transmits the information on the magnetic field detected by the magnetic field detection unit to the outside of the medical device, and is provided outside the medical device and the wireless transmission is provided. A wireless receiving unit for receiving information on the magnetic field transmitted by the unit,
The medical device guidance system according to any one of claims 1 to 3, wherein the target for calculating the second magnetic field is the guidance coil.
前記第2の磁界を算出する対象は、前記放射コイルを含むことを特徴とする請求項7に記載の医療装置誘導システム。   The medical device guidance system according to claim 7, wherein the target for calculating the second magnetic field includes the radiation coil. 前記ルックアップテーブルは、前記位置検出範囲内で離散的に設定された複数の前記特定位置毎の前記数値情報を格納し、
前記磁界算出部は、前記医療装置の位置が前記特定位置の中間の場合には、該位置を挟む少なくとも2つの特定位置で前記ルックアップテーブルを参照し少なくとも2つの特定位置間の補間計算により前記第2の磁界を算出することを特徴とする請求項1〜8のいずれか一つに記載の医療装置誘導システム。
The lookup table stores the numerical information for each of the plurality of specific positions discretely set within the position detection range,
When the position of the medical device is in the middle of the specific position, the magnetic field calculation unit refers to the look-up table at at least two specific positions sandwiching the position and performs interpolation calculation between at least two specific positions. The medical device guidance system according to any one of claims 1 to 8, wherein a second magnetic field is calculated.
前記ルックアップテーブルは、前記医療装置の向きが1次独立である3つの軸の各軸毎に個別に設けられていることを特徴とする請求項1〜8のいずれか一つに記載の医療装置誘導システム。   The medical device according to any one of claims 1 to 8, wherein the lookup table is individually provided for each of three axes in which the orientation of the medical device is linearly independent. Device guidance system. 前記1次独立である3つの軸がそれぞれ直交していることを特徴とする請求項10に記載の医療装置誘導システム。   The medical device guidance system according to claim 10, wherein the three axes that are linearly independent are orthogonal to each other. 前記ルックアップテーブルは、複数の前記誘導用コイルまたは前記磁界発生部が、予め設定された次数までの多重干渉によって前記磁界検出部の位置に誘導発生する前記第2の磁界と相関を持つ数値情報を格納していることを特徴とする請求項1〜8のいずれか一つに記載の医療装置誘導システム。   The look-up table includes numerical information having a correlation with the second magnetic field that is induced and generated at the position of the magnetic field detection unit by multiple interference up to a preset order by the plurality of induction coils or the magnetic field generation unit. The medical device guidance system according to any one of claims 1 to 8, wherein the medical device guidance system is stored. 前記ルックアップテーブルは、複数の前記誘導用コイルまたは前記磁界発生部が、多重干渉によって前記磁界検出部の位置に誘導発生する前記第2の磁界と相関を持つ数値情報を、前記誘導用コイル間または前記磁界発生部間の相互インダクタンスに基づき算出し格納していることを特徴とする請求項1〜8のいずれか一つに記載の医療装置誘導システム。   The lookup table includes numerical information having a correlation with the second magnetic field that is induced and generated at the position of the magnetic field detection unit by multiple interference by the plurality of induction coils or the magnetic field generation unit. Or it calculates and stores based on the mutual inductance between the said magnetic field generation | occurrence | production parts, The medical device guidance system as described in any one of Claims 1-8 characterized by the above-mentioned. 前記ルックアップテーブルは、前記磁界検出部の位置に誘導発生する前記第2の磁界と相関を持つ数値情報を、前記誘導用コイルまたは前記磁界発生部に流れる電流の実測データに基づく情報として格納していることを特徴とする請求項1〜8のいずれか一つに記載の医療装置誘導システム。   The look-up table stores numerical information correlated with the second magnetic field induced and generated at the position of the magnetic field detection unit as information based on measured data of the current flowing through the induction coil or the magnetic field generation unit. The medical device guidance system according to claim 1, wherein the medical device guidance system is a medical device guidance system. 前記誘導用コイルの前記駆動部に対する接続状態の情報を得る第1の情報取得部をさらに備え、
前記位置検出装置は、前記誘導用コイルの前記駆動部に対する接続状態毎に異なる複数の前記ルックアップテーブルを備え、前記誘導用コイルの接続状態の情報に基づき前記磁界算出部が参照する前記ルックアップテーブルを切替えることを特徴とする請求項1〜8のいずれか一つに記載の医療装置誘導システム。
A first information acquisition unit for obtaining information on a connection state of the induction coil to the drive unit;
The position detection device includes a plurality of different look-up tables for each connection state of the induction coil to the drive unit, and the magnetic field calculation unit refers to the lookup based on information on the connection state of the induction coil. The medical device guidance system according to any one of claims 1 to 8, wherein the table is switched.
前記誘導用コイルの前記駆動部に対する接続状態の情報を得る第1の情報取得部と、前記駆動コイルの接続状態の情報を得る第2の情報取得部とをさらに備え、
前記位置検出装置は、前記誘導用コイルの前記駆動部に対する接続状態および前記駆動コイルの接続状態毎に異なる複数の前記ルックアップテーブルを備え、前記誘導用コイルおよび前記駆動コイルの接続状態の情報に基づき前記磁界算出部が参照する前記ルックアップテーブルを切替えることを特徴とする請求項6に記載の医療装置誘導システム。
A first information acquisition unit that obtains information on a connection state of the induction coil with respect to the drive unit; and a second information acquisition unit that obtains information on the connection state of the drive coil;
The position detection device includes a plurality of lookup tables that differ depending on the connection state of the induction coil to the drive unit and the connection state of the drive coil, and includes information on the connection state of the induction coil and the drive coil. The medical device guidance system according to claim 6, wherein the lookup table referred to by the magnetic field calculation unit is switched based on the lookup table.
前記誘導用コイルの前記駆動部に対する接続状態の情報を得る第1の情報取得部と、前記放射コイルの接続状態の情報を得る第3の情報取得部とをさらに備え、
前記位置検出装置は、前記誘導用コイルの前記駆動部に対する接続状態および前記放射コイルの接続状態毎に異なる複数の前記ルックアップテーブルを備え、前記誘導用コイルおよび前記放射コイルの接続状態の情報に基づき前記磁界算出部が参照する前記ルックアップテーブルを切替えることを特徴とする請求項8に記載の医療装置誘導システム。
A first information acquisition unit for obtaining information on a connection state of the induction coil with respect to the drive unit; and a third information acquisition unit for obtaining information on a connection state of the radiation coil;
The position detection device includes a plurality of lookup tables that differ depending on the connection state of the induction coil to the drive unit and the connection state of the radiation coil, and includes information on the connection state of the induction coil and the radiation coil. The medical device guidance system according to claim 8, wherein the lookup table referred to by the magnetic field calculation unit is switched based on the lookup table.
前記誘導用コイルのインピーダンス情報を得る第4の情報取得部をさらに備え、
前記位置検出装置は、前記誘導用コイルの異なる特定インピーダンス毎に異なる複数の前記ルックアップテーブルを備え、前記誘導用コイルのインピーダンス情報に基づき前記磁界算出部が参照する前記ルックアップテーブルを切替えることを特徴とする請求項1〜8のいずれか一つに記載の医療装置誘導システム。
A fourth information acquisition unit for obtaining impedance information of the induction coil;
The position detecting device includes a plurality of different look-up tables for different specific impedances of the induction coil, and switches the look-up table referred to by the magnetic field calculation unit based on impedance information of the induction coil. The medical device guidance system according to claim 1, wherein the medical device guidance system is a medical device guidance system.
前記位置検出装置は、得られた前記誘導用コイルのインピーダンス情報が前記特定インピーダンスの中間の場合には、該インピーダンス情報を挟む2つの特定インピーダンスで前記複数のルックアップテーブルを参照し2つの特定インピーダンス間の補間計算により前記第2の磁界を算出することを特徴とする請求項18に記載の医療装置誘導システム。   When the obtained impedance information of the induction coil is in the middle of the specific impedance, the position detecting device refers to the plurality of look-up tables with two specific impedances sandwiching the impedance information. The medical device guidance system according to claim 18, wherein the second magnetic field is calculated by interpolation calculation. 前記ルックアップテーブルは、
前記磁界発生部の誘導により前記誘導用コイルに流れる電流と相関を持つ数値情報を、前記磁界発生部の位置情報を変数として格納した第1のルックアップテーブルと、
前記誘導用コイルに予め設定された特定の電流を流した場合に前記磁界検出部の位置に誘導発生する前記第2の磁界と相関を持つ数値情報を、前記磁界検出部の位置情報を変数として格納した第2のルックアップテーブルと、
に分割して構成され、
前記磁界算出部は、前記磁界発生部の位置情報に基づき前記第1のルックアップテーブルを参照した数値情報とインピーダンス情報とを用いて前記誘導用コイルに流れる電流を算出し、算出された電流に基づき前記第2のルックアップテーブルを参照して前記第2の磁界を算出することを特徴とする請求項1〜8のいずれか一つに記載の医療装置誘導システム。
The lookup table is
A first look-up table storing numerical information correlated with a current flowing through the induction coil by induction of the magnetic field generation unit, with the positional information of the magnetic field generation unit as a variable;
Numerical information having a correlation with the second magnetic field that is induced and generated at the position of the magnetic field detection unit when a specific current set in advance is passed through the induction coil, and the position information of the magnetic field detection unit as a variable A stored second lookup table;
Divided into
The magnetic field calculation unit calculates current flowing in the induction coil using numerical information and impedance information referring to the first look-up table based on position information of the magnetic field generation unit, and calculates the calculated current. The medical device guidance system according to claim 1, wherein the second magnetic field is calculated with reference to the second lookup table.
前記ルックアップテーブルは、前記第2の磁界を算出する対象となる前記誘導用コイルまたは前記磁界発生部が有するコイルを1本の線として近似したシングルフィラメントモデルに基づき作成されていることを特徴とする請求項1〜8のいずれか一つに記載の医療装置誘導システム。   The look-up table is created based on a single filament model that approximates the induction coil or the coil included in the magnetic field generation unit that is a target for calculating the second magnetic field as one line. The medical device guidance system according to any one of claims 1 to 8. 前記ルックアップテーブルは、前記第2の磁界を算出する対象となる前記誘導用コイルまたは前記磁界発生部が有するコイルを複数線として近似したマルチフィラメントモデルに基づき作成されていることを特徴とする請求項1〜8のいずれか一つに記載の医療装置誘導システム。   The look-up table is created based on a multifilament model that approximates the induction coil or the coil included in the magnetic field generation unit as a target for calculating the second magnetic field as a plurality of lines. Item 9. The medical device guidance system according to any one of Items 1 to 8. 前記ルックアップテーブルは、前記第2の磁界を算出する対象となる前記誘導用コイルまたは前記磁界発生部が有するコイルを有限要素法で作成した物理形状のコイルモデルに基づき作成されていることを特徴とする請求項1〜8のいずれか一つに記載の医療装置誘導システム。   The look-up table is created based on a coil model having a physical shape in which the induction coil or the coil included in the magnetic field generation unit that is a target for calculating the second magnetic field is created by a finite element method. The medical device guidance system according to any one of claims 1 to 8. 磁石を内蔵して体腔内に導入される医療装置に対して、磁界発生部と磁界検出部とを有して一部が前記医療装置に内蔵された位置検出装置、および前記磁石に作用させて前記医療装置の位置または向きの少なくともいずれか一方を変えるための誘導用磁界を発生する誘導用コイルと、前記誘導用磁界を発生させるための電力を該誘導用コイルに供給する駆動部とを有する磁気誘導装置を用いて、特定周波数の第1の磁界から前記医療装置の位置および向きを検出した結果に基づき前記医療装置の位置または向きを誘導制御する医療装置誘導システムの作動方法であって、
前記誘導用コイル前記磁石に作用する前記誘導用磁界を発生させ誘導ステップと、
前記磁界発生部特定周波数の第1の磁界を発生させる磁界発生ステップと、
該磁界発生ステップで発生した前記第1の磁界を含む検出磁界情報を前記磁界検出部検出する磁界検出ステップと、
前記医療装置が複数の特定位置に複数の特定向きで配置されたときに、磁界算出部が、前記医療装置の位置および向きに基づき、前記誘導用コイルまたは前記磁界発生部の少なくともいずれか一方が、前記第1の磁界の作用により前記磁界検出部の位置に誘導発生する第2の磁界と相関を持つ複数の数値情報を格納したルックアップテーブルを照して前記第2の磁界を推定する磁界算出ステップと、
前記磁界検出部が検出した前記検出磁界情報から前記磁界算出部で推定された前記第2の磁界を減算した補正磁界情報を磁界抽出部が算出する磁界抽出ステップと、
該磁界抽出ステップで算出された補正磁界情報から前記医療装置の位置および向きを位置計算部が推定する位置計算ステップと、
を備えることを特徴とする作動方法。
For a medical device that has a built-in magnet and is introduced into a body cavity, a position detection device that has a magnetic field generation unit and a magnetic field detection unit, and a part of which is built in the medical device , and the magnet An induction coil that generates a magnetic field for induction for changing at least one of the position and orientation of the medical device, and a drive unit that supplies electric power for generating the magnetic field for induction to the induction coil. A method of operating a medical device guidance system for guiding and controlling the position or orientation of the medical device based on a result of detecting the position and orientation of the medical device from a first magnetic field having a specific frequency using a magnetic guidance device ,
An induction step of the induction coil is Ru generates the guidance magnetic field acting on the magnet,
A magnetic field generating step of the magnetic field generating unit generates the first magnetic field of a specific frequency,
A magnetic field detecting step of detecting magnetic field information including the first magnetic field generated by magnetic field generating step the magnetic field detector for detecting,
When the medical device is arranged in a plurality of specific directions at a plurality of specific positions, the magnetic field calculation unit may determine whether at least one of the induction coil or the magnetic field generation unit is based on the position and orientation of the medical device. , estimates the first second magnetic field and the second magnetic field lookup table storing a plurality of numerical information to see with correlation of inducing generated at the position of the magnetic field detector by the action of the magnetic field A magnetic field calculation step;
A magnetic field extraction step in which a magnetic field extraction unit calculates corrected magnetic field information obtained by subtracting the second magnetic field estimated by the magnetic field calculation unit from the detected magnetic field information detected by the magnetic field detection unit;
A position calculation step in which a position calculation unit estimates the position and orientation of the medical device from the corrected magnetic field information calculated in the magnetic field extraction step;
An actuating method comprising:
前記位置計算ステップは、該ステップにより推定された前記医療装置の位置および向きに基づき前記ルックアップテーブルを参照して前記磁界算出部が前記第2の磁界を算出する前記磁界算出ステップと前記位置計算ステップとを繰り返し行う繰り返し計算ステップをさらに有することを特徴とする請求項24に記載の作動方法。 The position calculation step includes the magnetic field calculation step in which the magnetic field calculation unit calculates the second magnetic field with reference to the lookup table based on the position and orientation of the medical device estimated in the step, and the position calculation. The operation method according to claim 24, further comprising an iterative calculation step of repeatedly performing the steps. 前記位置計算ステップは、
該ステップにより推定された前記医療装置の位置および向きに基づき前記磁界検出部が検出する推定検出磁界情報を前記位置計算部が算出する推定検出磁界情報算出ステップと、
前記補正磁界情報と前記推定検出磁界情報とが略一致するまで前記磁界検出ステップと前記推定検出磁界情報算出ステップを繰り返す繰り返し計算ステップと、
を備えることを特徴とする請求項24に記載の作動方法。
The position calculating step includes:
An estimated detection magnetic field information calculation step in which the position calculation unit calculates estimated detection magnetic field information detected by the magnetic field detection unit based on the position and orientation of the medical device estimated in the step;
Repeatedly calculating the magnetic field detecting step and the estimated detected magnetic field information calculating step until the corrected magnetic field information and the estimated detected magnetic field information substantially match, and
25. A method according to claim 24, comprising:
前記磁界発生ステップは、前記医療装置に内蔵された発振回路と放射コイルとからなる前記磁界発生部特定周波数の前記第1の磁界を発生させ、
前記磁界検出ステップは、前記医療装置の位置および向きを推定するために前記位置検出装置が有する特定の位置検出範囲の周囲に配設された複数の磁界センサからなる前記磁界検出部前記第1の磁界を検出することを特徴とする請求項24〜26のいずれか一つに記載の作動方法。
The magnetic field generating step, the magnetic field generator composed of an oscillation circuit incorporated in the medical device and the radiation coil to generate the first magnetic field of a specific frequency,
In the magnetic field detection step, the first magnetic field detection unit including a plurality of magnetic field sensors arranged around a specific position detection range of the position detection device for estimating the position and orientation of the medical device is the first magnetic field detection unit. the operating method according to any one of claims 24 to 26, characterized in that detecting the magnetic field.
前記磁界発生ステップは、前記医療装置の位置および向きを推定するために前記位置検出装置が有する特定の位置検出範囲の周囲に配設されて位置検出用磁界を発生する駆動コイルと、前記医療装置に内蔵されたコンデンサと放射コイルとによる共振回路とからなる前記磁界発生部において、前記共振回路が前記位置検出用磁界によって共振することで外部に特定周波数の前記第1の磁界を発生させ、
前記磁界検出ステップは、前記位置検出範囲の周囲に配設された複数の磁界センサからなる前記磁界検出部前記第1の磁界を検出することを特徴とする請求項24〜26のいずれか一つに記載の作動方法。
The magnetic field generation step includes a drive coil that generates a magnetic field for position detection disposed around a specific position detection range of the position detection device to estimate the position and orientation of the medical device, and the medical device In the magnetic field generation unit composed of a resonance circuit including a capacitor and a radiation coil built in, the resonance circuit resonates with the position detection magnetic field to generate the first magnetic field having a specific frequency outside.
Wherein the magnetic field detection step, any one of claims 24 to 26, wherein the magnetic field detector comprising a plurality of magnetic field sensors arranged around the position detection range and detects the first magnetic field The operation method described in one.
前記磁界発生ステップは、前記医療装置の位置および向きを推定するために前記位置検出装置が有する特定の位置検出範囲の周囲に配設された複数の放射コイルからなる前記磁界発生部特定周波数の前記第1の磁界を発生させ、
前記磁界検出ステップは、前記医療装置に内蔵された前記磁界検出部前記第1の磁界を検出することを特徴とする請求項24〜26のいずれか一つに記載の作動方法。
In the magnetic field generation step, the magnetic field generation unit composed of a plurality of radiation coils arranged around a specific position detection range of the position detection device to estimate the position and orientation of the medical device has a specific frequency. Generating the first magnetic field;
Wherein the magnetic field detecting step, the method of operation according to any one of claims 24 to 26, wherein the magnetic field detector incorporated in the medical device and detects the first magnetic field.
前記磁界算出ステップは、切替部が、前記誘導用コイルの前記駆動部に対する接続状態の情報を得て、その接続状態の情報に基づき、前記誘導用コイルの前記駆動部に対する接続状態毎に異なる複数のルックアップテーブルのうち、参照する前記ルックアップテーブルを切替えるテーブル切替えステップを有することを特徴とする請求項24〜29のいずれか一つに記載の作動方法。 In the magnetic field calculating step, the switching unit obtains information on a connection state of the induction coil with respect to the drive unit, and a plurality of different values are obtained for each connection state of the induction coil with respect to the drive unit based on the information on the connection state. of look-up table, the method of operation according to any one of claims 24 to 29, characterized in Rukoto to have a said look-up switching the table table switching step for reference. 前記磁界算出ステップは、切替部が、前記誘導用コイルの前記駆動部に対する接続状態および前記駆動イルの接続状態の情報を得て、これら接続状態の情報に基づき、前記誘導用コイルの前記駆動部に対する接続状態および前記駆動コイルの接続状態毎に異なる複数のルックアップテーブルのうち、参照する前記ルックアップテーブルを切替えるテーブル切替えステップを有することを特徴とする請求項28に記載の作動方法。 Wherein the magnetic field calculating step, switching unit, to obtain the information on the connection status of the connection state and the driving coils for driving portion of the induction coil, based on the information of the connection state, the driving of the induction coil among different look-up table for each connection state of the connection state and the driving coil for parts, the method of operation according to claim 28, wherein Rukoto to have a said look-up switching the table table switching step for reference . 前記磁界算出ステップは、切替部が、前記誘導用コイルの前記駆動部に対する接続状態および前記放射コイルの接続状態の情報を得て、これら接続状態の情報に基づき、前記誘導用コイルの前記駆動部に対する接続状態および前記放射コイルの接続状態毎に異なる複数のルックアップテーブルのうち、参照する前記ルックアップテーブルを切替えるテーブル切替えステップを有することを特徴とする請求項29に記載の作動方法。 In the magnetic field calculation step, the switching unit obtains information on a connection state of the induction coil to the drive unit and a connection state of the radiation coil, and based on the information on the connection state, the drive unit of the induction coil the operating method as claimed in claim 29, wherein Rukoto to have a table switching step switches the look-up table different among the lookup table, to refer to each connection state of the connection state and the radiant coils for. 前記磁界算出ステップは、切替部が、前記誘導用コイルのインピーダンス情報を得て、そのインピーダンス情報に基づき、前記誘導用コイルの異なる特定インピーダンス毎に異なる複数のルックアップテーブルのうち、参照する前記ルックアップテーブルを切替えるテーブル切替えステップを有することを特徴とする請求項24〜29のいずれか一つに記載の作動方法。 In the magnetic field calculation step, the switching unit obtains impedance information of the induction coil and, based on the impedance information , refers to the look that is referred to among a plurality of different lookup tables for different specific impedances of the induction coil. the operating method according to any one of claims 24 to 29, characterized in Rukoto to have a table switching step switching the up table. 前記磁界算出ステップは、前記誘導用コイルのインピーダンス情報が前記特定インピーダンスの中間の場合には、該インピーダンス情報を挟む2つの特定インピーダンスで前記ルックアップテーブルを参照し2つの特定インピーダンス間の補間計算により前記磁界算出部が前記第2の磁界を算出することを特徴とする請求項33に記載の作動方法。 In the magnetic field calculation step, when the impedance information of the induction coil is in the middle of the specific impedance, the lookup table is referred to with two specific impedances sandwiching the impedance information, and interpolation calculation between the two specific impedances is performed. The operating method according to claim 33, wherein the magnetic field calculation unit calculates the second magnetic field. 前記ルックアップテーブルとして、前記磁界発生部の誘導により前記誘導用コイルに流れる電流と相関を持つ数値情報を、前記磁界発生部の位置情報を変数として格納した第1のルックアップテーブルと、前記誘導用コイルに予め設定された特定の電流を流した場合に前記磁界検出部の位置に誘導発生する前記第2の磁界と相関を持つ数値情報を、前記磁界検出部の位置情報を変数として格納した第2のルックアップテーブルと、を用い、
前記磁界算出ステップは、前記磁界発生部の位置情報に基づき前記第1のルックアップテーブルを参照した数値情報とインピーダンス情報とを用いて前記磁界算出部が前記誘導用コイルに流れる電流を算出し、かつ、算出された電流に基づき前記第2のルックアップテーブルを参照して前記第2の磁界を算出することを特徴とする請求項24〜29のいずれか一つに記載の作動方法。
As the lookup table, a first lookup table storing numerical information correlated with a current flowing in the induction coil by induction of the magnetic field generation unit, and position information of the magnetic field generation unit as a variable, and the induction Numerical information having a correlation with the second magnetic field that is induced and generated at the position of the magnetic field detection unit when a specific current set in advance is passed through the coil is stored as position information of the magnetic field detection unit. A second lookup table,
The magnetic field calculation step calculates the current flowing through the induction coil by the magnetic field calculation unit using numerical information and impedance information referring to the first lookup table based on position information of the magnetic field generation unit, 30. The operation method according to claim 24, wherein the second magnetic field is calculated with reference to the second look-up table based on the calculated current.
磁石を内蔵して体腔内に導入される医療装置と、該医療装置に内蔵されて特定周波数の第1の磁界を発生する放射コイルと発振回路とからなる磁界発生部と前記医療装置の位置検出範囲の周囲に配設されて前記第1の磁界を検出するための複数の磁界センサからなる磁界検出部とを有して前記第1の磁界から前記医療装置の位置および向きを検出する位置検出装置と、前記磁石に作用させて前記医療装置の位置または向きを変えるための誘導用磁界を発生する誘導用コイルと該誘導用コイルに接続されて前記誘導用磁界を発生させるための電力を供給する駆動部とを有する磁気誘導装置と、を備える医療装置誘導システムで用いるルックアップテーブルの作成方法であって、
前記位置検出範囲内に離散的な複数の特定位置および複数の特定向きを設定する特定位置設定ステップと、
一つの前記特定位置および一つの前記特定向きに前記医療装置を配置させて前記第1の磁界を発生させた場合に、前記位置検出範囲の周囲の既知の位置に配置された複数の前記誘導用コイルを貫く磁束を算出する磁束算出ステップと、
算出された磁束によって前記誘導用コイルに流れる誘導電流を算出する電流算出ステップと、
算出された誘導電流が前記誘導用コイルに流れた場合に、前記磁界センサに誘導発生する第2の磁界と相関を持つ数値情報を算出する磁界算出ステップと、
算出された前記第2の磁界と相関を持つ数値情報を一つの前記特定位置および一つの前記特定向きに関連付けて記憶させる記憶ステップと、
一つの前記特定位置および一つの前記特定向きを順次変更して、前記磁束算出ステップ、前記電流算出ステップ、前記磁界算出ステップおよび前記記憶ステップを、複数の前記特定位置および複数の前記特定向きの全てについて繰り返してテーブルを作成する繰り返しステップと、
を備えることを特徴とする医療装置誘導システムで用いるルックアップテーブルの作成方法。
Position detection of a medical device that includes a magnet and is introduced into a body cavity, a magnetic field generator that is built in the medical device and generates a first magnetic field having a specific frequency, and an oscillation circuit, and a position of the medical device A position detection unit configured to detect a position and an orientation of the medical device from the first magnetic field by including a magnetic field detection unit including a plurality of magnetic field sensors arranged around the range to detect the first magnetic field. An induction coil that generates a magnetic field for induction for acting on the magnet to change the position or orientation of the medical device, and power that is connected to the induction coil to generate the magnetic field for induction A method of creating a look-up table for use in a medical device guidance system comprising:
A specific position setting step for setting a plurality of discrete specific positions and a plurality of specific directions in the position detection range;
When the medical device is arranged at one specific position and one specific direction to generate the first magnetic field, a plurality of the guidance devices arranged at known positions around the position detection range A magnetic flux calculating step for calculating a magnetic flux penetrating the coil;
A current calculation step of calculating an induced current flowing in the induction coil by the calculated magnetic flux;
A magnetic field calculation step of calculating numerical information correlated with a second magnetic field induced in the magnetic field sensor when the calculated induced current flows through the induction coil;
Storing the numerical information correlated with the calculated second magnetic field in association with one specific position and one specific direction;
Change one of the specific position and one of the specific orientation sequentially, the magnetic flux calculation step, the current calculating step, the magnetic field calculating step and said storing step, a plurality of the specific positions and a plurality of the particular orientation of all Repeat steps to create the table repeatedly,
A method for creating a look-up table used in a medical device guidance system.
前記磁束算出ステップは、前記位置検出範囲の周囲に配置された複数の前記誘導用コイル間の予め設定された次数までの多重干渉によって生ずる磁束分も含めて算出することを特徴とする請求項36に記載の医療装置誘導システムで用いるルックアップテーブルの作成方法。   37. The magnetic flux calculating step includes calculation including a magnetic flux component generated by multiple interference up to a preset order between the plurality of induction coils arranged around the position detection range. A method for creating a look-up table used in the medical device guidance system according to claim 1. 磁石を内蔵して体腔内に導入される医療装置と、該医療装置に内蔵されて特定周波数の第1の磁界を発生する放射コイルと発振回路とからなる磁界発生部と前記医療装置の位置検出範囲の周囲に配設されて前記第1の磁界を検出するための複数の磁界センサからなる磁界検出部とを有して前記第1の磁界から前記医療装置の位置および向きを検出する位置検出装置と、前記磁石に作用させて前記医療装置の位置または向きを変えるための誘導用磁界を発生する誘導用コイルと該誘導用コイルに接続されて前記誘導用磁界を発生させるための電力を供給する駆動部とを有する磁気誘導装置と、を備える医療装置誘導システムで用いるルックアップテーブルの作成方法であって、
前記位置検出範囲内に離散的な複数の特定位置および複数の特定向きを設定する特定位置設定ステップと、
一つの前記特定位置および一つの前記特定向きに前記医療装置を配置させて前記第1の磁界を発生させた場合に、前記位置検出範囲の周囲の既知の位置に配置された複数の前記誘導用コイルとの相互インダクタンスを算出し、算出した相互インダクタンスを用いて前記各誘導用コイルに流れる誘導電流を算出する電流算出ステップと、
算出された誘導電流が前記誘導用コイルに流れた場合に、前記位置検出範囲の周囲に配置されて前記第1の磁界を検出するための磁界センサに誘導発生する第2の磁界と相関を持つ数値情報を算出する磁界算出ステップと、
算出された前記第2の磁界と相関を持つ数値情報を一つの前記特定位置および一つの前記特定向きに関連付けて記憶させる記憶ステップと、
一つの前記特定位置および一つの前記特定向きを順次変更して、前記電流算出ステップ、前記磁界算出ステップおよび前記記憶ステップを、複数の前記特定位置および複数の前記特定向きの全てについて繰り返してテーブルを作成する繰り返しステップと、
を備えることを特徴とする医療装置誘導システムで用いるルックアップテーブルの作成方法。
Position detection of a medical device that includes a magnet and is introduced into a body cavity, a magnetic field generator that is built in the medical device and generates a first magnetic field having a specific frequency, and an oscillation circuit, and a position of the medical device A position detection unit configured to detect a position and an orientation of the medical device from the first magnetic field by including a magnetic field detection unit including a plurality of magnetic field sensors arranged around the range to detect the first magnetic field. An induction coil that generates a magnetic field for induction for acting on the magnet to change the position or orientation of the medical device, and power that is connected to the induction coil to generate the magnetic field for induction A method of creating a look-up table for use in a medical device guidance system comprising:
A specific position setting step for setting a plurality of discrete specific positions and a plurality of specific directions in the position detection range;
When the medical device is arranged at one specific position and one specific direction to generate the first magnetic field, a plurality of the guidance devices arranged at known positions around the position detection range A current calculation step of calculating a mutual inductance with the coil, and calculating an induced current flowing through each induction coil using the calculated mutual inductance;
When the calculated induced current flows through the induction coil, there is a correlation with a second magnetic field that is arranged around the position detection range and induced in the magnetic field sensor for detecting the first magnetic field. A magnetic field calculating step for calculating numerical information;
Storing the numerical information correlated with the calculated second magnetic field in association with one specific position and one specific direction;
Change one of the specific position and one of the specific orientation sequentially, the current calculating step, the magnetic field calculating step and said storing step, a table is repeated for all of the plurality of the specific position and the plurality of the specific orientation Repetitive steps to create,
A method for creating a look-up table used in a medical device guidance system.
磁石を内蔵して体腔内に導入される医療装置と、該医療装置の位置検出範囲の周囲に配設されて位置検出用磁界を発生する駆動コイルと前記医療装置に内蔵されて前記位置検出用磁界によって共振し特定周波数の第1の磁界を発生する放射コイルとコンデンサとによる共振回路とからなる磁界発生部と前記位置検出範囲の周囲に配設されて前記第1の磁界を検出するための複数の磁界センサからなる磁界検出部とを有して前記第1の磁界から前記医療装置の位置および向きを検出する位置検出装置と、前記磁石に作用させて前記医療装置の位置または向きを変えるための誘導用磁界を発生する誘導用コイルと該誘導用コイルに接続されて前記誘導用磁界を発生させるための電力を供給する駆動部とを有する磁気誘導装置と、を備える医療装置誘導システムで用いるルックアップテーブルの作成方法であって、
前記位置検出範囲内に離散的な複数の特定位置および複数の特定向きを設定する特定位置設定ステップと、
一つの前記特定位置および一つの前記特定向きに前記医療装置を配置させて前記第1の磁界を発生させた場合に、前記位置検出範囲の周囲の既知の位置に配置された複数の前記誘導用コイルまたは前記駆動コイルを貫く磁束を算出する磁束算出ステップと、
算出された磁束によって前記誘導用コイルまたは前記駆動コイルに流れる誘導電流を算出する電流算出ステップと、
算出された誘導電流が前記誘導用コイルまたは前記駆動コイルに流れた場合に、前記磁界センサの位置に誘導発生する第2の磁界と相関を持つ数値情報を算出する磁界算出ステップと、
算出された前記第2の磁界と相関を持つ数値情報を一つの前記特定位置および一つの前記特定向きに関連付けて記憶させる記憶ステップと、
一つの前記特定位置および一つの前記特定向きを順次変更して、前記磁束算出ステップ、前記電流算出ステップ、前記磁界算出ステップおよび前記記憶ステップを、複数の前記特定位置および複数の前記特定向きの全てについて繰り返してテーブルを作成する繰り返しステップと、
を備えることを特徴とする医療装置誘導システムで用いるルックアップテーブルの作成方法。
A medical device with a built-in magnet and introduced into a body cavity; a drive coil that is disposed around a position detection range of the medical device to generate a magnetic field for position detection; A magnetic field generator comprising a resonance circuit including a radiation coil and a capacitor that resonates by a magnetic field and generates a first magnetic field having a specific frequency, and is disposed around the position detection range for detecting the first magnetic field. A position detection device that includes a magnetic field detection unit including a plurality of magnetic field sensors and detects the position and orientation of the medical device from the first magnetic field; and the position or orientation of the medical device is changed by acting on the magnet. A magnetic guidance device having a guidance coil that generates a magnetic field for guidance and a drive unit that is connected to the guidance coil and supplies electric power to generate the magnetic field for guidance Used in electrical systems to a method of making a look-up table,
A specific position setting step for setting a plurality of discrete specific positions and a plurality of specific directions in the position detection range;
When the medical device is arranged at one specific position and one specific direction to generate the first magnetic field, a plurality of the guidance devices arranged at known positions around the position detection range A magnetic flux calculating step for calculating a magnetic flux penetrating the coil or the driving coil;
A current calculation step of calculating an induced current flowing in the induction coil or the drive coil by the calculated magnetic flux;
A magnetic field calculating step for calculating numerical information correlated with a second magnetic field induced at the position of the magnetic field sensor when the calculated induced current flows through the induction coil or the drive coil;
Storing the numerical information correlated with the calculated second magnetic field in association with one specific position and one specific direction;
Change one of the specific position and one of the specific orientation sequentially, the magnetic flux calculation step, the current calculating step, the magnetic field calculating step and said storing step, a plurality of the specific positions and a plurality of the particular orientation of all Repeat steps to create the table repeatedly,
A method for creating a look-up table used in a medical device guidance system.
前記磁束算出ステップは、前記位置検出範囲の周囲に配置された複数の前記誘導用コイルまたは前記駆動コイル間の予め設定された次数までの多重干渉によって生ずる磁束分も含めて算出することを特徴とする請求項39に記載の医療装置誘導システムで用いるルックアップテーブルの作成方法。   In the magnetic flux calculating step, the magnetic flux is calculated including a magnetic flux generated by multiple interference up to a preset order between the plurality of induction coils or the drive coils arranged around the position detection range. A method for creating a lookup table for use in the medical device guidance system according to claim 39. 磁石を内蔵して体腔内に導入される医療装置と、該医療装置の位置検出範囲の周囲に配設されて位置検出用磁界を発生する駆動コイルと前記医療装置に内蔵されて前記位置検出用磁界によって共振し特定周波数の第1の磁界を発生する放射コイルとコンデンサとによる共振回路とからなる磁界発生部と前記位置検出範囲の周囲に配設されて前記第1の磁界を検出するための複数の磁界センサからなる磁界検出部とを有して前記第1の磁界から前記医療装置の位置および向きを検出する位置検出装置と、前記磁石に作用させて前記医療装置の位置または向きを変えるための誘導用磁界を発生する誘導用コイルと該誘導用コイルに接続されて前記誘導用磁界を発生させるための電力を供給する駆動部とを有する磁気誘導装置と、を備える医療装置誘導システムで用いるルックアップテーブルの作成方法であって、
前記位置検出範囲内に離散的な複数の特定位置および複数の特定向きを設定する特定位置設定ステップと、
一つの前記特定位置および一つの前記特定向きに前記医療装置を配置させて前記第1の磁界を発生させた場合に、前記位置検出範囲の周囲の既知の位置に配置された複数の前記誘導用コイルまたは前記駆動コイルとの相互インダクタンスを算出し、算出した相互インダクタンスを用いて前記各誘導用コイルまたは前記駆動コイルに流れる誘導電流を算出する電流算出ステップと、
算出された誘導電流が前記誘導用コイルまたは前記駆動コイルに流れた場合に、前記位置検出範囲の周囲に配置されて前記第1の磁界を検出するための磁界センサの位置に誘導発生する第2の磁界と相関を持つ数値情報を算出する磁界算出ステップと、
算出された前記第2の磁界と相関を持つ数値情報を一つの前記特定位置および一つの前記特定向きに関連付けて記憶させる記憶ステップと、
一つの前記特定位置および一つの前記特定向きを順次変更して、前記電流算出ステップ、前記磁界算出ステップおよび前記記憶ステップを、複数の前記特定位置および複数の前記特定向きの全てについて繰り返してテーブルを作成する繰り返しステップと、
を備えることを特徴とする医療装置誘導システムで用いるルックアップテーブルの作成方法。
A medical device with a built-in magnet and introduced into a body cavity; a drive coil that is disposed around a position detection range of the medical device to generate a magnetic field for position detection; A magnetic field generator comprising a resonance circuit including a radiation coil and a capacitor that resonates by a magnetic field and generates a first magnetic field having a specific frequency, and is disposed around the position detection range for detecting the first magnetic field. A position detection device that includes a magnetic field detection unit including a plurality of magnetic field sensors and detects the position and orientation of the medical device from the first magnetic field; and the position or orientation of the medical device is changed by acting on the magnet. A magnetic guidance device having a guidance coil that generates a magnetic field for guidance and a drive unit that is connected to the guidance coil and supplies electric power to generate the magnetic field for guidance Used in electrical systems to a method of making a look-up table,
A specific position setting step for setting a plurality of discrete specific positions and a plurality of specific directions in the position detection range;
When the medical device is arranged at one specific position and one specific direction to generate the first magnetic field, a plurality of the guidance devices arranged at known positions around the position detection range A current calculation step of calculating a mutual inductance with the coil or the drive coil, and calculating an induced current flowing through the induction coil or the drive coil using the calculated mutual inductance;
When the calculated induced current flows through the induction coil or the drive coil, a second induction is generated at the position of the magnetic field sensor that is arranged around the position detection range and detects the first magnetic field. A magnetic field calculating step for calculating numerical information correlated with the magnetic field of
Storing the numerical information correlated with the calculated second magnetic field in association with one specific position and one specific direction;
Change one of the specific position and one of the specific orientation sequentially, the current calculating step, the magnetic field calculating step and said storing step, a table is repeated for all of the plurality of the specific position and the plurality of the specific orientation Repetitive steps to create,
A method for creating a look-up table used in a medical device guidance system.
磁石を内蔵して体腔内に導入される医療装置と、該医療装置の位置検出範囲の周囲に配設されて特定周波数の第1の磁界を発生する複数の放射コイルからなる磁界発生部と前記医療装置に内蔵されて前記第1の磁界を検出するための磁界センサからなる磁界検出部とを有して前記第1の磁界から前記医療装置の位置および向きを検出する位置検出装置と、前記磁石に作用させて前記医療装置の位置または向きを変えるための誘導用磁界を発生する誘導用コイルと該誘導用コイルに接続されて前記誘導用磁界を発生させるための電力を供給する駆動部とを有する磁気誘導装置と、を備える医療装置誘導システムで用いるルックアップテーブルの作成方法であって、
前記位置検出範囲内に離散的な複数の特定位置および複数の特定向きを設定する特定位置設定ステップと、
一つの前記特定位置および一つの前記特定向きに前記医療装置を配置させて、前記放射コイルで該位置検出範囲に対して特定周波数の第1の磁界を発生させた場合に、前記位置検出範囲の周囲の既知の位置に配置された前記誘導用コイルまたは前記放射コイルに流れる誘導電流を算出する電流算出ステップと、
算出された誘導電流が前記誘導用コイルまたは前記放射コイルに流れた場合に、前記磁界センサの位置に誘導発生する第2の磁界と相関を持つ数値情報を算出する磁界算出ステップと、
算出された前記第2の磁界と相関を持つ数値情報を一つの前記特定位置および一つの前記特定向きに関連付けて記憶させる記憶ステップと、
一つの前記特定位置および一つの前記特定向きを順次変更して前記電流算出ステップ、前記磁界算出ステップおよび前記記憶ステップを、複数の前記特定位置および複数の特定向きの全てについて繰り返してテーブルを作成する繰り返しステップと、
を備えることを特徴とする医療装置誘導システムで用いるルックアップテーブルの作成方法。
A medical device having a built-in magnet and introduced into a body cavity; a magnetic field generating unit including a plurality of radiation coils disposed around a position detection range of the medical device and generating a first magnetic field having a specific frequency; A position detecting device built in a medical device and including a magnetic field detection unit including a magnetic field sensor for detecting the first magnetic field, and detecting the position and orientation of the medical device from the first magnetic field; An induction coil that generates a magnetic field for induction for acting on a magnet to change the position or orientation of the medical device, and a drive unit that is connected to the induction coil and supplies electric power for generating the magnetic field for induction A method of creating a look-up table for use in a medical device guidance system comprising:
A specific position setting step for setting a plurality of discrete specific positions and a plurality of specific directions in the position detection range;
When the medical device is arranged in one specific position and one specific direction, and the first magnetic field having a specific frequency is generated by the radiation coil with respect to the position detection range, the position detection range A current calculating step for calculating an induced current flowing in the induction coil or the radiation coil arranged at a known position in the surroundings;
A magnetic field calculating step for calculating numerical information correlated with a second magnetic field induced at the position of the magnetic field sensor when the calculated induced current flows through the induction coil or the radiation coil;
Storing the numerical information correlated with the calculated second magnetic field in association with one specific position and one specific direction;
One of the specific position and one of the specific orientation successively changed the current calculation step by a said magnetic field calculating step and said storing step, to create a table is repeated for all of the plurality of the specific position and the plurality of specific directions Repeating steps,
A method for creating a look-up table used in a medical device guidance system.
前記ルックアップテーブルは、前記位置検出範囲の周囲に配置されたイルを1本の線として近似したシングルフィラメントモデルに基づき作成することを特徴とする請求項38〜42のいずれか一つに記載の医療装置誘導システムで用いるルックアップテーブルの作成方法。 The look-up table, according to any one of claims 38 to 42, characterized in that the created based on a single filament model approximating the coils arranged around the position detection area as a single line Of creating a look-up table for use in medical device guidance systems in Japan. 前記ルックアップテーブルは、前記位置検出範囲の周囲に配置されたイルを複数の線として近似したマルチフィラメントモデルに基づき作成することを特徴とする請求項38〜42のいずれか一つに記載の医療装置誘導システムで用いるルックアップテーブルの作成方法。 The look-up table, according to any one of claims 38 to 42, characterized in that to create based on the multi-filament model approximating the coils arranged around the position detection area as a plurality of lines A method for creating a lookup table for use in a medical device guidance system. 前記ルックアップテーブルは、前記位置検出範囲の周囲に配置されたイルを有限要素法で作成した物理形状のコイルモデルに基づき作成することを特徴とする請求項38〜42のいずれか一つに記載の医療装置誘導システムで用いるルックアップテーブルの作成方法。 The look-up table, to one of the claims 38 to 42, characterized in that the created based on a coil model of the physical shape that created the coils arranged around the position detection area by the finite element method A method for creating a lookup table for use in the medical device guidance system described. 前記検出磁界情報および前記補正磁界情報が磁界の振幅情報であることを特徴とする請求項1〜8のいずれか一つに記載の医療装置誘導システム。   The medical device guidance system according to claim 1, wherein the detection magnetic field information and the correction magnetic field information are magnetic field amplitude information. 前記検出磁界情報および前記補正磁界情報が磁界の振幅情報と位相情報であることを特徴とする請求項1〜8のいずれか一つに記載の医療装置誘導システム。   The medical device guidance system according to claim 1, wherein the detected magnetic field information and the corrected magnetic field information are magnetic field amplitude information and phase information. 前記検出磁界情報および前記補正磁界情報が磁界の振幅情報であることを特徴とする請求項24〜29のいずれか一つに記載の作動方法。 30. The operating method according to claim 24, wherein the detected magnetic field information and the corrected magnetic field information are magnetic field amplitude information. 前記検出磁界情報および前記補正磁界情報が磁界の振幅情報と位相情報であることを特徴とする請求項24〜29のいずれか一つに記載の作動方法。 30. The operating method according to claim 24, wherein the detected magnetic field information and the corrected magnetic field information are magnetic field amplitude information and phase information.
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Families Citing this family (39)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AU2005325386B2 (en) * 2005-01-21 2009-01-08 Olympus Corporation Wireless intra-subject information acquiring system
JP5269348B2 (en) * 2007-05-21 2013-08-21 オリンパス株式会社 Position detection system and method of operating the position detection system
US8024026B2 (en) * 2007-05-31 2011-09-20 General Electric Company Dynamic reference method and system for use with surgical procedures
EP2407081A4 (en) * 2009-03-10 2013-03-13 Olympus Medical Systems Corp Position detecting system and position detecting method
EP2409633A4 (en) 2009-03-16 2015-10-21 Olympus Medical Systems Corp Position detecting system and position detecting method
WO2011102161A1 (en) * 2010-02-18 2011-08-25 オリンパスメディカルシステムズ株式会社 Position detecting system and position detecting method
US8808170B2 (en) * 2010-03-10 2014-08-19 Mark A. Stern Multiple-channel endoscopic biopsy sheath
WO2012042987A1 (en) * 2010-09-28 2012-04-05 オリンパスメディカルシステムズ株式会社 Image display device and capsule endoscope system
US10102334B2 (en) * 2010-12-30 2018-10-16 Given Imaging Ltd. System and method for automatic navigation of a capsule based on image stream captured in-vivo
CN103079452B (en) * 2011-02-23 2015-06-17 奥林巴斯医疗株式会社 Position information estimation system
WO2013172312A1 (en) * 2012-05-14 2013-11-21 オリンパスメディカルシステムズ株式会社 Capsule therapy device and therapy system
CN102973233B (en) * 2012-11-27 2015-07-08 深圳市资福技术有限公司 Capsule endoscope and detection device
CN103078413B (en) * 2012-12-26 2015-04-01 长春工业大学 Energy supply device for implantable sensor and receiving device of implantable sensor
EP3037029A4 (en) * 2013-08-22 2017-04-19 Olympus Corporation Location detection device and location detection system
US10722140B2 (en) * 2014-07-03 2020-07-28 St. Jude Medical International Holding S.À R.L. Localized magnetic field generator
JP5953451B1 (en) * 2014-08-20 2016-07-20 オリンパス株式会社 Guide device and capsule medical device guide system
JP5974209B1 (en) * 2014-11-10 2016-08-23 オリンパス株式会社 Position detection system
CN107249422B (en) * 2015-02-18 2019-04-30 奥林巴斯株式会社 Position detecting system and encapsulated medical device guiding system
US9824774B2 (en) * 2015-03-16 2017-11-21 Nxp Usa, Inc. Magnetic field programming of electronic devices on a wafer
US9607911B2 (en) 2015-03-16 2017-03-28 Nxp Usa, Inc. Optical programming of electronic devices on a wafer
JP6121065B2 (en) 2015-03-16 2017-04-26 オリンパス株式会社 Position detection system and position detection method
CN106687022A (en) * 2015-03-25 2017-05-17 奥林巴斯株式会社 Position detection system and guidance system
WO2017017999A1 (en) * 2015-07-24 2017-02-02 オリンパス株式会社 Position detection system and guidance system
US11033201B2 (en) * 2015-09-04 2021-06-15 Biosense Webster (Israel) Ltd. Inconsistent field-based patch location coordinate correction
JP6169301B1 (en) 2015-12-02 2017-07-26 オリンパス株式会社 Position detection system and method of operating the position detection system
CN107529949A (en) * 2015-12-02 2018-01-02 奥林巴斯株式会社 Position detecting system and method for detecting position
JP6153693B1 (en) * 2016-03-04 2017-06-28 オリンパス株式会社 Guide device and capsule medical device guide system
CN107405052B (en) 2016-03-04 2019-03-26 奥林巴斯株式会社 Guide device and encapsulated medical device guiding system
US11432739B2 (en) * 2016-05-03 2022-09-06 St. Jude Medical International Holding S.À R.L. Magnetic field distortion detection and correction in a magnetic localization system
EP3473158B1 (en) 2016-06-16 2020-08-12 FUJIFILM Corporation Navigation device, navigation method, and endoscope system
EP3531950A4 (en) * 2016-10-28 2020-05-27 Covidien LP System and method for identifying a location and/or an orientation of an electromagnetic sensor based on a map
US10722311B2 (en) 2016-10-28 2020-07-28 Covidien Lp System and method for identifying a location and/or an orientation of an electromagnetic sensor based on a map
US11129518B2 (en) * 2018-05-05 2021-09-28 Ankon Medical Technologies (Shanghai) Co., Ltd. Portable system and method for position and orientation of remote objects
CN109717821B (en) * 2018-12-18 2021-01-26 江南大学 System and method for driving micro-magnetic device by multiple rotary permanent magnets
CN109620104B (en) * 2019-01-10 2021-04-02 深圳市资福医疗技术有限公司 Capsule endoscope and positioning method and system thereof
CN110292347B (en) * 2019-07-24 2022-06-03 河南省人民医院 Auxiliary examination device for digestive system department
CN113397459A (en) * 2021-05-18 2021-09-17 浙江师范大学 Capsule type medical device control system and method based on electromechanical integration
CN116784777A (en) * 2022-03-18 2023-09-22 安翰科技(武汉)股份有限公司 Magnetic control capsule system and pose calibration representation method thereof
WO2023221283A1 (en) * 2022-05-20 2023-11-23 深圳硅基智控科技有限公司 Inertial measurement-integrated magnetic control system

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6493573B1 (en) * 1999-10-28 2002-12-10 Winchester Development Associates Method and system for navigating a catheter probe in the presence of field-influencing objects
JP4503930B2 (en) * 2003-01-30 2010-07-14 オリンパス株式会社 Medical equipment
US7751866B2 (en) 2004-03-08 2010-07-06 Olympus Corporation Detecting system of position and posture of capsule medical device
JP5030392B2 (en) * 2004-06-14 2012-09-19 オリンパス株式会社 Medical device position detection system and medical device guidance system
JP2006075533A (en) 2004-09-13 2006-03-23 Olympus Corp Intra-patient introduction system, receiver, and intra-patient introduction apparatus
JP4813190B2 (en) * 2005-05-26 2011-11-09 オリンパスメディカルシステムズ株式会社 Capsule medical device
JP4763439B2 (en) * 2005-08-08 2011-08-31 オリンパス株式会社 Medical device magnetic guidance and position detection system

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